Sel Terbentuk Menjadi ‘Xenobots’ Hidup Sendiri


Potensi sel-sel untuk menemukan jalannya menuju rencana tubuh baru-baru ini diilustrasikan secara dramatis dengan laporan bahwa ketika beberapa siput laut menjadi sangat terinfeksi parasit, kepalanya terpisah dari tubuh melalui pemenggalan yang diinduksi sendiri dan kemudian menumbuhkan kembali seluruh tubuh baru dalam beberapa waktu. minggu. Sangat menggoda untuk melihat ini hanya sebagai kasus regenerasi yang ekstrim, tetapi perspektif itu meninggalkan beberapa pertanyaan yang mendalam tergantung.

Pertama, dari mana informasi untuk anatomi yang coba dibuat ulang itu berasal? Tanya Levin. “Sangat mudah untuk mengatakan ‘genom’, tapi sekarang kami tahu dari xenobot kami bahwa ada plastisitas yang ekstrim, dan sel sebenarnya bersedia dan mampu membangun tubuh yang sangat berbeda.”

Pertanyaan kedua, katanya, adalah bagaimana kelahiran kembali mengetahui kapan harus berhenti. “Bagaimana sel mengetahui kapan bentuk akhir yang ‘benar’ telah diproduksi, dan mereka dapat berhenti membentuk ulang dan tumbuh?” Dia bertanya. Jawabannya sangat penting untuk memahami ketidakteraturan sel kanker, pikirnya.

Kelompok Levin sekarang mempelajari apakah sel manusia dewasa (yang tidak memiliki keserbagunaan sel embrionik) menunjukkan kemampuan yang sama untuk berkumpul menjadi “bot” jika diberi kesempatan. Penemuan awal menunjukkan bahwa mereka melakukannya, kata para peneliti.

Organisme, Mesin Hidup, atau Keduanya?

Dalam makalah mereka, Levin dan rekan-rekannya membahas potensi xenobots sebagai “mesin hidup” yang dapat digunakan sebagai probe mikroskopis atau digunakan dalam kawanan untuk melakukan operasi kolektif seperti membersihkan lingkungan berair. Adami, bagaimanapun, tetap yakin bahwa tim Tufts cukup mengerti untuk mulai melakukan ini. “Mereka belum menunjukkan bahwa Anda dapat merancang hal-hal ini, bahwa Anda dapat memprogramnya, bahwa mereka melakukan apa pun yang tidak ‘normal’ begitu Anda melepaskan kendala mekanis,” katanya.

Levin tidak terpengaruh, bagaimanapun, dan berpikir bahwa konsekuensi xenobot untuk ilmu pengetahuan fundamental pada akhirnya dapat melampaui aplikasi biomedis atau bioteknologi mereka, ke sistem kolektif apa pun yang menunjukkan desain yang muncul tidak secara khusus dikodekan di bagian-bagiannya.

“Saya pikir ini lebih besar daripada biologi,” kata Levin. “Kami membutuhkan ilmu dari mana tujuan berskala lebih besar berasal. Kita akan dikelilingi oleh internet of things, oleh segerombolan robotika, dan bahkan oleh perusahaan dan perusahaan. Kami tidak tahu dari mana asal tujuan mereka, kami tidak pandai memprediksi mereka dan tentu saja kami tidak pandai memprogram mereka. ”

Solé berbagi visi yang lebih luas itu. “Pekerjaan ini luar biasa, khususnya untuk seberapa banyak hal itu mengungkapkan tentang potensi generatif dari pengorganisasian diri,” katanya. Dia merasa hal itu mungkin memperluas pandangan kita tentang bagaimana alam menciptakan bentuk-bentuknya yang tak berujung: “Satu hal yang juga kita ketahui dengan baik adalah bahwa alam terus-menerus mengutak-atik materi biologis dan bahwa fungsi atau solusi yang berbeda dapat dicapai dengan kombinasi potongan-potongan yang berbeda.” Mungkin hewan, bahkan manusia, bukanlah entitas yang tertulis di batu — atau lebih tepatnya, dalam DNA — tetapi hanya satu kemungkinan hasil dari pengambilan keputusan oleh sel.

Apakah xenobot adalah “organisme”? Tentu saja, kata Levin — asalkan kita mengadopsi arti kata yang benar. Kumpulan sel yang memiliki batasan yang jelas dan aktivitas kolektif yang ditentukan dengan baik dan diarahkan pada tujuan dapat dianggap sebagai “diri”. Ketika xenobots bertemu satu sama lain dan sementara menempel, mereka tidak bergabung; mereka mempertahankan dan menghormati diri mereka sendiri. Mereka “memiliki batasan alami yang membatasi mereka dari seluruh dunia dan memungkinkan mereka memiliki perilaku fungsional yang koheren,” kata Levin. “Itulah inti dari arti menjadi organisme.”

“Mereka adalah organisme,” Jablonka menyetujui. Memang benar bahwa xenobot mungkin tidak dapat bereproduksi — tetapi demikian juga seekor keledai. Selain itu, “xenobot dapat diinduksi menjadi fragmen dan membentuk dua sel kecil,” katanya, “dan mungkin beberapa sel akan membelah dan berdiferensiasi menjadi sel motil dan nonmotil.” Jika demikian, xenobot bahkan bisa mengalami semacam evolusi. Dalam hal ini, siapa yang tahu akan menjadi apa mereka?

Cerita asli dicetak ulang dengan izin dari Majalah Quanta, publikasi independen editorial dari Yayasan Simons yang misinya adalah untuk meningkatkan pemahaman publik tentang sains dengan mencakup perkembangan penelitian dan tren dalam matematika serta ilmu fisika dan kehidupan.


Lebih Banyak Kisah WIRED Hebat

Diposting oleh : joker123