SYNTHETIC CELLS: BOTTOM-UP CONSTRUCTION FROM PHYSICAL PRINCIPLES

Abstract

Membangun sel sintetis dari komponen non-hidup adalah tantangan utama dalam biologi sintetis, yang menjanjikan pemahaman mendalam tentang dasar-dasar kehidupan dan aplikasi baru dalam biomedis. Latar belakang penelitian ini adalah untuk mengeksplorasi pembangunan sel sintetis dari bawah ke atas, menerapkan prinsip-prinsip fisik untuk merakit komponen-komponen penting kehidupan (membran, genom, mesin molekuler). Metode yang digunakan melibatkan enkapsulasi biomolekul (misalnya, DNA, protein) dalam vesikel lipid atau polimer untuk membentuk kompartemen yang mirip sel. Sistem transkripsi-translasi in vitro diintegrasikan untuk memungkinkan ekspresi gen dan sintesis protein. Pengujian dilakukan untuk mendemonstrasikan fungsi-fungsi seluler dasar seperti pertumbuhan, pembelahan, dan respons terhadap rangsangan eksternal. Hasil menunjukkan keberhasilan dalam membangun prototipe sel sintetis yang mampu melakukan fungsi-fungsi sederhana, seperti sintesis protein atau pembelahan vesikel. Pembahasan menekankan bahwa pembangunan sel sintetis tidak hanya memberikan pemahaman yang lebih dalam tentang apa yang membuat sesuatu hidup tetapi juga membuka jalan bagi aplikasi baru dalam biosensor, bio-manufaktur, dan drug delivery. Penelitian ini menjembatani fisika, kimia, dan biologi, mendorong batas-batas definisi kehidupan itu sendiri.