علماء أنشأوا خلية اصطناعية تنتج طاقتها من عملية التمثيل الضوئي

قفزت مهمة الخلايا الصناعية التي أُنشئت داخل المختبر إلى خطوةٍ كبيرةٍ أخرى إلى الأمام حيث يطور العلماء خلايا قادرة على انتاج طاقة كيميائية خاصة بها وتكوين أجزاء من بنيتها الخاصة. وهذا ما يجعل الخلايا الإصطناعية تُشابه الخلايا البيولوجية الحقيقية تشابهاً كبيراً – وهي خلايا قادرة على بناء وتنظيم كتلتها البنائية طبيعياً. وهذا لا يساعدنا فقط على فهم آلية عمل الخلايا الحقيقية والوصول إلى هذا الحد في المقام الأول ،بل ويمكن أن تكون مصدراً لمجموعة بحوث مختلفة – كالجهود المستمرة لصنع أجزاء اصطناعية وأنسجة الجسم الاخرى لمحاربة الامراض. قال الباحث الرئيسي في معهد طوكيو للتكنلوجيا في اليابان ( يوتيستو كورما) “انا أحاول و منذ فترةٍ طويلة على صنع خلية اصطناعية حية ومُركزاً تركيزاً كبيراً على أهمية الأغشية. وأضاف قائلاً في هذا العمل كانت الخلايا الصناعية مغلفة بأغشية دهنية وكانت هياكل الغشاء الصغيرة مغلفة بداخلها. وبهذه الطريقة يعد غشاء الخلية هو أهم جانب في تكوين الخلية”. احتوت الاغشية الدهنية على بروتينات ATP سينسيز ورودوبسين جرثومي المكرر من الخلايا الحية. صُممت تلك الخلايا لتعمل بصورةٍ تزامنية لاستخدام الطاقة الضوئية لإنتاج طاقة تختلف عن تلك الموجودة في داخل الخلية.ومن ثم استخدام تلك الطاقة المختلفة لتكوين المزيد من الجزيئات والبروتينات. وخلال تلك التجارب جرت عملية التمثيل الضوئي كما كان يأمل العلماء حيث قلدت الخلايا الصناعية الخلايا الحقيقة عن طريق تصنيع الحمض النووي الريبي من الحمض النووي ومن ثم صنع البروتين من الحمض النووي الريبي. إن قدرة الخلايا على انتاج تلك الطاقة وتركيبها هي السمة الرئيسة لهذه العملية مما يؤدي على الأرجح إلى تكوين خلايا اصطناعية مستقلة ويمكنها الحفاظ على وجودها. على الرغم من أن الدراسة لم تكن قادرة على استنساخ مجموعة كاملة من البروتينات مثل الخلية الحقيقة إلا أن العلماء اعتقدوا بأنها يمكن أن تكون في متناول اليد لتطويرها. يقول العلماء أن عملهم يمكن أن يكون مهماً في دراسة الخلايا الأولية التي يُعتقد بأنها وُجدت قبل الخلايا الحديثة. كيف انتجت هذه الخلايا الأولية الطاقة لإجراء عملية التمثيل الغذائي الخاصة بها ؟ هذا النوع من الخلايا الاصطناعية قد يخبرنا كيف حدث ذالك . كما تُظهر الدراسة أنه كانباستطاعة غشائين من البروتينات انتاج طاقة كافية لرفع السائل الجيني فإن الخلايا الأولية قد تكون قادرة على استخدام ضوء الشمس لتتحول تدريجياً الى ما نعرفه بالخلايا الحديثة. مع استمرار البحث قد نكون قادرين على الوصول ورصد نقطة تحول الخلية التي حدثت في بداية نشوء الأرض. هناك فوائد أخرى من البحث يمكن أن تغطي كل شيء من توصيل الأدوية إلى أجهزة الإستشعار فائقة الذكاء وهناك الكثير مخبأ في المستقبل.كتب الباحثون: ” مهد نظامنا للخلايا الضوئية الاصطناعية الطريق لبناء خلية اصطناعية مستقلة وقوية”.

ترجمة: Enas Khalid
تدقيق لغوي: Mohammed Salim
تصميم ونشر: Tabarek A. Abdulabbas
المصدر: هنا