人類開始"手搓生命" 科學家拼出會吃會繁殖細胞
壹團由脂質、DNA 和蛋白質組成的微小液滴，在顯微鏡下逐漸長大、復制遺傳物質，隨後從中間收縮，分裂成兩個子細胞。
這不是天然細胞，而是壹個完全由已知化學成分組成的類細胞系統，且能夠執行壹個完整的細胞周期。明尼蘇達大學合成生物學家 Kate Adamala 領導了這項研究，並將其命名為“SpudCell”（土豆細胞）。
團隊成員原本想用 Adamala 的名字命名，但她不願接受。“叫什麼都行，只要不是我的名字，哪怕叫土豆（Spud）也可以。”於是，SpudCell 這個名字就定下來了。
名字聽起來有些隨意，但研究指向的問題卻足夠宏大：人類能否不再依賴壹個已經存在的活細胞，僅憑壹些化學組分，重新組裝出壹個能夠生長和繁殖的系統？
Adamala 團隊給出的階段性答案是：可以，但距離真正的生命還很遠。
該系統包含 36 種純化酶、壹個分布在 9 個獨立 DNA 分子上的 90,000 鹼基對基因組，以及壹個脂質膜。SpudCell 能夠生長、復制其基因組、分裂，並在多個世代中經歷選擇和競爭。
不同於以往通過不斷精簡活細胞來研究最小細胞的工作，SpudCell 是完全利用單獨純化的非生命組分“自下而上”（bottom-up）構建而成的。這是此類系統首次展示出完整的細胞周期。
研究尚未經過同行評議。但在多位業內人士看來，將這些此前分散實現的功能整合進同壹系統，已經是合成細胞研究的重要節點。
諾貝爾生理學或醫學獎得主、芝加哥大學生命起源研究者 Jack Szostak 稱其為“令人印象深刻的壹步”。他表示，自己不知道還有哪個利用生物組分搭建人工細胞的項目推進到了這壹程度。
J. Craig Venter 研究所研究員 John Glass 的評價更高。他認為，將 DNA 復制、脂質體進食和膜分裂等系統組合起來，是壹項驚人的技術成就，未來可能成為合成細胞領域乃至生物學的分水嶺事件。
過去的合成細胞主要以天然生命為底盤。
以 J. Craig Venter 研究所的 JCVI-syn3.0 為代表，“自上而下”路線從天然細菌出發，不斷刪除非必要基因。2016 年問世的 JCVI-syn3.0 擁有約 53.1 萬鹼基對和 473 個基因，是當時基因組最小的可自主復制細胞。但它的細胞膜、核糖體和大量分子機器仍繼承自天然生命，最初甚至有 149 個基因功能未知。
SpudCell 則是將經過純化、成分和濃度已知的分子逐壹裝入脂質體。
它的外殼是壹層脂質膜，內部裝有約 9 萬鹼基對的人工基因組，分布在 7 個 DNA 分子上。SpudCell 使用 PURE 系統進行蛋白質表達。PURE 是壹種成分明確的混合物，包含 36 種來自大腸杆菌的純化酶，包括核糖體。與之前使用粗細菌細胞提取物的方法不同，PURE 中的每種成分及其濃度都是已知的，這意味著研究人員可以精確追蹤細胞內部發生的反應。
由於 SpudCell 的基因組很小，因此它沒有完整的代謝網絡，不能把簡單的原料加工成維持生命所需的脂質、蛋白質和能量，也不能制造自己的核糖體。
研究人員為此設計了“投喂”機制。他們將糖、脂質、酶、核糖體和小分子封裝在更小的脂質體中，形成壹個個“補給包”。SpudCell 依據自身 DNA 合成膜蛋白 α-溶血素，經過化學修飾後，這種蛋白可以與補給脂質體表面的對應分子結合，促使兩層膜融合。補給物進入細胞，新增脂質則擴充細胞膜，SpudCell 由此完成進食和生長。
細胞分裂是整個系統最難完成的壹環。
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還沒人說話啊，我想來說幾句
這不是天然細胞，而是壹個完全由已知化學成分組成的類細胞系統，且能夠執行壹個完整的細胞周期。明尼蘇達大學合成生物學家 Kate Adamala 領導了這項研究，並將其命名為“SpudCell”（土豆細胞）。
團隊成員原本想用 Adamala 的名字命名，但她不願接受。“叫什麼都行，只要不是我的名字，哪怕叫土豆（Spud）也可以。”於是，SpudCell 這個名字就定下來了。
名字聽起來有些隨意，但研究指向的問題卻足夠宏大：人類能否不再依賴壹個已經存在的活細胞，僅憑壹些化學組分，重新組裝出壹個能夠生長和繁殖的系統？
Adamala 團隊給出的階段性答案是：可以，但距離真正的生命還很遠。
該系統包含 36 種純化酶、壹個分布在 9 個獨立 DNA 分子上的 90,000 鹼基對基因組，以及壹個脂質膜。SpudCell 能夠生長、復制其基因組、分裂，並在多個世代中經歷選擇和競爭。
不同於以往通過不斷精簡活細胞來研究最小細胞的工作，SpudCell 是完全利用單獨純化的非生命組分“自下而上”（bottom-up）構建而成的。這是此類系統首次展示出完整的細胞周期。
研究尚未經過同行評議。但在多位業內人士看來，將這些此前分散實現的功能整合進同壹系統，已經是合成細胞研究的重要節點。
諾貝爾生理學或醫學獎得主、芝加哥大學生命起源研究者 Jack Szostak 稱其為“令人印象深刻的壹步”。他表示，自己不知道還有哪個利用生物組分搭建人工細胞的項目推進到了這壹程度。
J. Craig Venter 研究所研究員 John Glass 的評價更高。他認為，將 DNA 復制、脂質體進食和膜分裂等系統組合起來，是壹項驚人的技術成就，未來可能成為合成細胞領域乃至生物學的分水嶺事件。
過去的合成細胞主要以天然生命為底盤。
以 J. Craig Venter 研究所的 JCVI-syn3.0 為代表，“自上而下”路線從天然細菌出發，不斷刪除非必要基因。2016 年問世的 JCVI-syn3.0 擁有約 53.1 萬鹼基對和 473 個基因，是當時基因組最小的可自主復制細胞。但它的細胞膜、核糖體和大量分子機器仍繼承自天然生命，最初甚至有 149 個基因功能未知。
SpudCell 則是將經過純化、成分和濃度已知的分子逐壹裝入脂質體。
它的外殼是壹層脂質膜，內部裝有約 9 萬鹼基對的人工基因組，分布在 7 個 DNA 分子上。SpudCell 使用 PURE 系統進行蛋白質表達。PURE 是壹種成分明確的混合物，包含 36 種來自大腸杆菌的純化酶，包括核糖體。與之前使用粗細菌細胞提取物的方法不同，PURE 中的每種成分及其濃度都是已知的，這意味著研究人員可以精確追蹤細胞內部發生的反應。
由於 SpudCell 的基因組很小，因此它沒有完整的代謝網絡，不能把簡單的原料加工成維持生命所需的脂質、蛋白質和能量，也不能制造自己的核糖體。
研究人員為此設計了“投喂”機制。他們將糖、脂質、酶、核糖體和小分子封裝在更小的脂質體中，形成壹個個“補給包”。SpudCell 依據自身 DNA 合成膜蛋白 α-溶血素，經過化學修飾後，這種蛋白可以與補給脂質體表面的對應分子結合，促使兩層膜融合。補給物進入細胞，新增脂質則擴充細胞膜，SpudCell 由此完成進食和生長。
細胞分裂是整個系統最難完成的壹環。
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