Однако одной из ключевых функций, необходимой для выполнения сложных процессов, такой как активный транспорт, долгое время не удавалось реализовать. Теперь американским ученым удалось разработать клеточную структуру из неорганических веществ, которая имитирует механизм активного транспорта.

Фундаментальная функция живых клеток заключается в способности получать энергию из окружающей среды для втягивания и выталкивания молекул из своей системы. Активный транспорт — это процесс, при котором энергия используется для переноса вещества из области низкой концентрации в область высокой. Это позволяет клеткам потреблять необходимые молекулы, запасать энергию и удалять излишки.

Специалисты из Университета Нью-Йорка и Университета Чикаго описали новую, полностью искусственную имитацию клетки, которая лучше воспроизводит функции живых клеток. Эта клетка выполняет активный транспорт веществ, самостоятельно улавливая, концентрируя, запасая и перемещая микроскопический груз. Искусственные клетки созданы с использованием минимального количества синтетических ингредиентов.

Для создания этой клетки исследователи изготовили сферическую мембрану из полимера, размером с клетку крови, в которой было сделано микроскопическое отверстие, образующее наноканал для обмена веществ. В биологических клетках аналогичную функцию выполняют белковые каналы. Однако для активного транспорта искусственной клетке необходима энергия, которая питает механизм переноса веществ через мембрану, аналог митохондрии и АТФ.

Для этого в наноканал была добавлена химически реактивная компонента, которая при активации светом действует как насос. Когда насос включается, возникает вакуум, и груз попадает внутрь клетки. При отключении механизма происходит переработка груза, а когда реакция идет в обратную сторону, груз выталкивается наружу.

Недавно биологи из США также опровергли основы современной клеточной биологии, доказав, что сегменты РНК могут быть записаны обратно в ДНК. Ранее считалось, что ферменты ДНК-полимеразы и РНК-полимеразы действуют только в одном направлении: копируют ДНК в ДНК или РНК.