دستاورد دانشمندان ژاپنی: طراحی کوچک‌ترین باکتری مصنوعی جهان که می‌تواند به‌تنهایی حرکت کند

باکتری‌های مصنوعی معمولاً نمی‌توانند به‌تنهایی حرکت کنند؛ اما اکنون دانشمندان ژاپنی موفق شده‌اند کوچک‌ترین شکل حیات مصنوعی، یعنی نوعی باکتری را طراحی کنند که به‌تنهایی حرکت می‌کند.

نتایج مطالعه جدید دانشمندان به چگونگی درک تکامل و منشأ حرکت سلولی کمک می‌کند. همچنین مطالعه کوچک‌ترین باکتری جهان می‌تواند برای توسعه حرکت میکروربات‌های شبیه‌ساز سلولی یا موتورهای مبتنی بر پروتئین مورد استفاده قرار گیرد.

دانشمندان پیش‌تر و در سال ۲۰۱۰، اولین شکل حیات مصنوعی در جهان را معرفی کردند که یک میکروارگانیسم مشتق‌شده از یک کروموزوم مصنوعی بود. این میکروارگانیسم از چهار ماده شیمیایی تشکیل شده و با استفاده از رایانه طراحی شده بود. در طول سال‌ها، دانشمندان این رویکرد را تغییر داده و کوچک‌ترین و ساده‌ترین ژنوم را طراحی کردند که امکان رشد و تقسیم سلولی نیز دارد.

همان‌طور که گفته شد، باکتری‌های مصنوعی معمولاً نمی‌توانند حرکت کنند، ولی دانشمندان تصویر میکروسکوپی از باکتری مارپیچی‌شکل Spiroplasma منتشر کرده‌اند که نشان می‌دهد کوچک‌ترین باکتری مصنوعی طراحی‌شده، اکنون می‌تواند حرکت کند و تغییر شکل دهد.

کوچک‌ترین باکتری مصنوعی جهان که می‌تواند حرکت کند

دانشمندان دانشگاه «متروپولیتن اوزاکا» آخرین نسخه ارگانیسم را که « syn3» نامیده می‌شود، ویرایش کردند تا توانایی حرکت‌کردن داشته باشد. باکتری‌های مصنوعی معمولاً کروی‌شکل هستند و نمی‌توانند به‌خودی‌خود در اطراف حرکت کنند؛ بنابراین تیم با افزودن هفت پروتئین، قدرت حرکت کردن را در باکتری مصنوعی ایجاد کردند.

این پروتئین‌ها از گونه‌ای باکتری به نام «اسپیروپلاسما» گرفته شده‌اند که شکل مارپیچ بلندی دارند و می‌توانند با معکوس‌کردن جهت آن مارپیچ، شنا کنند. هنگامی که پروتئین‌ها به syn3 اضافه می‌شوند، باکتری از شکل معمولی کروی خود به شکل مارپیچ مشابه Spiroplasma تغییر پیدا می‌کند و مهم‌تر از همه قدرت حرکت‌کردن پیدا می‌کند.

پروفسور «ماکوتو میاتا» یکی از محققان این مطالعه می‌گوید: «می‌توان گفت که Swimming Syn3 کوچک‌ترین شکل حیات با قدرت حرکت‌کردن است.»

نتایج این این تحقیق در مجله Science Advances منتشر شده است.