Nano ve Mikrometre Boyutlu Veziküllerde Denge Dışı Metabolik Ağların İnşası

Hollanda'da, BaSyC konsorsiyumu moleküler bileşenlerden sentetik hücreler inşa etmeyi hedefliyor. BaSyC konsorsiyumu, moleküler biyolojiden kimyaya, fiziğe ve hesaplamalı bilimlere kadar çeşitli araştırma gruplarından oluşmaktadır. Bu konsorsiyumun amacı, bilgiyi iletmek ve bölmek için özerk büyüme yeteneğine sahip, kendi kendini kopyalayan bir sistem oluşturmaktır.

Ve şu anda daha karmaşık moleküler sistemlere entegre edilmiş moleküler ağların inşasına odaklanıyoruz. Sentetik biyolojideki son gelişmeler, hücresel işlevler için modüllerin mühendisliğini, bunları teşhis, terapi, sentetik immünoloji ve uyarlanabilir materyallerdeki uygulamalar için karmaşık ağlara entegre etmeyi içerir. Bu ilerleme, Avrupa, Amerika ve Asya'daki grupları kapsıyor ve sentetik hücre yapımına hem yukarıdan aşağıya hem de aşağıdan yukarıya yaklaşımlar geliştiriyor.

Alanımızdaki mevcut teknolojiler, metabolik ağları oluşturmak ve optimize etmek için mühendislik ve evrimsel yöntemleri içerir. Moleküler seçim için yapay zekayı, bileşen izolasyonu ve ağ oluşumu için ileri biyokimyasal ve biyofiziksel teknikleri kullanıyoruz. Ayrıca floresan spektroskopisi ve mikroskopi yoluyla membran sulandırma, fiziksel kapsülleme ve görselleştirme kullanıyoruz.

Modüllerin entegrasyonuyla, zar proteinlerinin ve enzimlerin sayısı büyük ölçüde artar ve bu da sulandırma ve kapsülleme teknolojilerimiz üzerinde kısıtlamalar oluşturur. Stokastik kapsülleme, mikron altı boyutlu veziküllerle ilgili bir sorun haline gelir ve lipid zarında birden fazla zar proteini yeniden oluşturulduğunda mikrometre boyutunda vezikül oluşturma verimliliği azalır. Groningen'de, ATP üretimleri için metabolik ağlar geliştirdik ve substrat besleme ve ürün ihracatı yoluyla denge dışı bir durumu sürdürdük.

Ek olarak, ATP geri dönüşümünü lipid öncüllerinin sentezi ve atılımına bağlayarak, ikincil veziküllerin lipit üretmesini sağladık, bu da alanımızda önemli bir ilerlemedir.