Percée dans la synthèse de cellules artificielles
Des chercheurs mettent au point des cellules artificielles à partir de matériaux synthétiques
Une étude révolutionnaire publiée dans "Nature Chemistry" révèle une avancée remarquable dans la synthèse de cellules artificielles à l'aide de matériaux synthétiques, réalisée par une équipe internationale dirigée par le Dr Andrea Belluati, le professeur Nico Bruns (tous deux de l'université de Darmstadt) et le Dr Sètuhn Jimaja (de l'université de Fribourg). Ces cellules, fabriquées grâce à un processus appelé auto-assemblage induit par polymérisation biocatalytique (bioPISA), représentent une avancée significative dans le domaine de la biologie synthétique.
Les cellules artificielles sont des structures microscopiques qui imitent les propriétés des cellules vivantes. Elles représentent des microréacteurs importants pour améliorer les réactions chimiques et pour l'ingénierie des systèmes moléculaires, servent d'hôtes pour les voies de la biologie synthétique et sont des outils importants pour étudier l'origine de la vie. L'équipe a mis au point une synthèse enzymatique de microcapsules polymères et les a utilisées pour encapsuler le contenu soluble (c'est-à-dire le cytosol) de cellules bactériennes, créant ainsi des cellules artificielles capables de produire une série de protéines à l'intérieur, notamment une protéine fluorescente, la protéine structurale actine pour créer une structure semblable au cytosquelette, et l'enzyme phosphatase alcaline pour imiter le processus de biominéralisation que l'on trouve dans les os humains.
L'expression des protéines ne se contente pas d'imiter l'une des propriétés fondamentales des cellules vivantes, elle met également en évidence le potentiel de ces cellules artificielles dans diverses applications, de l'administration de médicaments à l'ingénierie tissulaire.
"Notre étude comble une lacune cruciale dans la biologie synthétique, en fusionnant le monde des matériaux synthétiques et les processus enzymatiques pour créer des cellules artificielles complexes, tout comme les vraies cellules", explique Andrea Belluati. "Cela ouvre de nouveaux horizons dans la création d'imitations cellulaires qui ne sont pas seulement structurellement similaires aux cellules biologiques, mais aussi fonctionnellement compétentes."
Nico Bruns ajoute : "Les polymérisations radicales enzymatiques sont la clé de la création de ces cellules artificielles. Les enzymes synthétisent des polymères qui s'auto-assemblent pendant la polymérisation en capsules de polymères de taille nanométrique ou micrométrique. Il s'agit d'une méthode très simple et efficace pour préparer les cellules artificielles. Dans nos travaux futurs, nous souhaitons utiliser des protéines exprimées dans les cellules artificielles pour catalyser d'autres polymérisations, imitant ainsi la croissance et la réplication des cellules naturelles".
Cette recherche, fruit d'une collaboration entre le département de chimie et le centre de biologie synthétique de l'université technique de Darmstadt, l'université de Strathclyde, l'institut Adolphe Merkle de l'université de Fribourg et l'université de Bâle, marque une étape importante dans la synthèse de cellules artificielles ressemblant à des êtres vivants. Elle est le fruit d'un projet financé par le Fonds national suisse de la recherche scientifique par l'intermédiaire du Pôle de recherche national (PRN) Matériaux bio-inspirés, d'une bourse Marie Skłodowska-Curie financée par l'UE et attribuée à Andrea Belluati, et d'un projet du Conseil britannique de la recherche en sciences physiques et de l'ingénieur.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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