Nova pesquisa explora a criação de vida com células sintéticas simplificadas e a transformação de energia

São PauloBert Poolman é professor de bioquímica na Universidade de Groningen e dedica-se há mais de vinte anos a responder uma importante questão científica: como moléculas não-vivas se unem para formar uma célula viva? Sua pesquisa é focada na criação de versões sintéticas simples de sistemas biológicos, que funcionam como componentes para montar uma célula sintética, ajudando a compreender os processos básicos da vida. Os estudos mais recentes de Poolman apresentam novas ideias sobre como células sintéticas convertem energia e processam nutrientes.

A pesquisa investiga a replicação das funções principais das mitocôndrias, que produzem energia para a célula. A equipe de Poolman criou um novo sistema de conversão de energia utilizando apenas cinco componentes, em vez dos inúmeros encontrados nas mitocôndrias verdadeiras. Esses componentes são inseridos em pequenos contêineres que funcionam como células básicas. Os contêineres transformam ADP em ATP usando arginina, demonstrando uma maneira simples e eficaz de gerar energia. Esse processo é parecido com a maneira natural como as células trabalham para apoiar o crescimento, a divisão e realizar importantes reações químicas.

• Conversão de energia facilitada com cinco componentes principais.
• Vesículas artificiais imitam processos celulares para gerar ATP.
• Apenas a arginina, um único nutriente, é utilizada para energia, diferente das variadas fontes naturais.

Descoberta Inovadora: Sistema Artificial Mimetiza Células Vivas

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A segunda descoberta de Poolman é um sistema artificial que facilita o transporte de nutrientes para pequenas estruturas chamadas vesículas, utilizando energia elétrica. Esse processo ocorre naturalmente em células vivas, mas aqui é realizado com apenas duas partes. Inicialmente, o sistema transportava um açúcar chamado lactose. Para demonstrar sua capacidade de converter nutrientes, Poolman adicionou três enzimas, permitindo a produção de NADH, uma molécula essencial para a energia e metabolismo nas células.

Integrando Sistemas Energéticos e Nutricionais em Células Sintéticas Autônomas

O objetivo é unir sistemas de energia e nutrientes em uma célula sintética capaz de crescer e se dividir por conta própria. O projeto BaSyc está avançando nessa direção, juntamente com um financiamento significativo para o projeto EVOLF. Esta iniciativa busca reunir módulos não vivos e explorar o potencial das células sintéticas nos próximos dez anos. A pesquisa pode ajudar a entender como partes moleculares se juntam para formar células vivas, com possíveis aplicações em diversos campos científicos. Estudar detalhadamente esses processos pode nos oferecer insights profundos sobre como a vida pode ser criada, além de sua natureza e origens fundamentais.