Faire des cellules sur une ligne d'assemblage

Les chercheurs ont développé un moyen de créer des membranes cellulaires de taille uniforme, de petits emballages cellulaires qui peuvent être utilisés comme de minuscules terrariums pour étudier le fonctionnement interne de la cellule et même créer de nouvelles molécules.

Îles dans le flux: Des gouttelettes d'eau en suspension dans l'huile descendent un canal dans une puce microfluidique. Un courant d'eau s'écoule à côté, formant une interface huile-eau.

Sandro Matosevic et Brian Paegel du Scripps Research Institute de Jupiter, en Floride, ont développé une méthode basée sur des puces qui crée des vésicules de taille uniforme à la manière d'une chaîne de montage. D'une taille comprise entre 20 et 70 micromètres de diamètre, les vésicules sont suffisamment grandes pour être chargées d'ADN et de la machinerie biochimique pour agir comme des cellules synthétiques. L'emballage synthétique aidera les chercheurs à étudier les protéines des membranes cellulaires, qui jouent un rôle important en tant que gardiens de la cellule. De nombreux médicaments, par exemple, agissent sur ces protéines membranaires ou les utilisent d'une autre manière pour pénétrer à l'intérieur des cellules afin de faire leur travail.

Paegel et ses collègues veulent utiliser le système pour créer des protéines membranaires dotées de fonctions nouvelles et utiles. D'un point de vue évolutif, ils ne sont que cette classe de molécules vraiment juteuse à cibler pour de nouvelles fonctions, car ils font toute cette chimie intéressante, dit Paegel. Ces molécules sont traditionnellement difficiles à travailler car elles nécessitent une bicouche lipidique - la double couche de molécules grasses qui constituent la membrane cellulaire - pour fonctionner. Une membrane cellulaire synthétique, comme celle créée dans l'étude, permet aux scientifiques d'héberger un seul gène ainsi que les autres composants biochimiques permettant de synthétiser cette protéine membranaire.

L'approche basée sur les puces s'appuie sur Recherche précédente dans lequel les scientifiques ont créé des membranes de type cellulaire en vrac dans une centrifugeuse. Dans le dispositif microfluidique de l'équipe Scripps, des gouttelettes d'eau en suspension dans l'huile descendent une branche d'un canal en forme de Y. L'eau coule dans l'autre branche, créant une interface huile-eau lorsque les deux liquides se rencontrent. Le dispositif pousse ensuite les gouttelettes à travers l'interface huile-eau, où elles sont recouvertes d'une autre couche de lipides pour former la membrane bicouche. Les chercheurs publié leur travail en ligne le mois dernier dans le Journal de l'American Chemical Society .

Le nouvel aspect est la capacité de fabriquer ces vésicules liposomales géantes de taille cellulaire qui sont complètement uniformes dans leur taille et leur contenu. Personne n'a encore pu le démontrer dans un système robuste, déclare Wyatt Vreeland, ingénieur chimiste de recherche à la division des sciences biochimiques du National Institute of Standards and Technology à Gaithersburg, Maryland. Cela nous permet de commencer à examiner la reconstitution de systèmes cellulaires in vitro de manière contrôlée afin d'étudier le fonctionnement des différents composants d'une cellule.

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