Živi roboti napravljeni od stanica žaba mogu se replicirati u zdjelici

Ksenoboti, računalno dizajnirani sintetski oblici života izgrađeni kombiniranjem različitih bioloških tkiva, prvi su višestanični organizmi za koje je otkriveno da se razmnožavaju na ovaj način

Mladen Smrekar utorak, 30. studenog 2021. u 12:37

Ksenoboti su prvi put stvoreni prošle godine, korištenjem stanica uzetih iz embrija žabe vrste Xenopus laevis. U odgovarajućim laboratorijskim uvjetima, stanice su formirale male strukture koje su se mogle samostalno spojiti, kretati u skupinama i osjetiti svoje okruženje.

Samoreplikacija u zdjelici

Sada su istraživači sa Sveučilišta Vermont i sa Sveučilišta Tufts u Massachusettsu otkrili da se ksenoboti mogu i sami replicirati. Kada se stanice spoje u nakupine, u roku od pet dana tvore kugle od oko 3000 stanica. Svaka nakupina široka je oko pola milimetra i prekrivena je sitnim strukturama nalik dlačicama. One djeluju poput fleksibilnih vesala, tjerajući ksenobote naprijed.

Skupina umjetnom inteligencijom dizajniranih organizama u petrijevoj zdjelici iznad novčanice od jednog dolara za usporedbu veličina
Skupina umjetnom inteligencijom dizajniranih organizama u petrijevoj zdjelici iznad novčanice od jednog dolara za usporedbu veličina

Istraživači su primijetili da pojedine nakupine stanica rade zajedno u roju, gurajući ostale labave stanice u zdjelici. Nastale hrpe stanica postupno su formirale nove ksenobote. Daljnji eksperimenti otkrili su da grupe od 12 ksenobota, smještenih u zdjelicu s oko 60.000 pojedinačnih stanica, zajedno rade na formiranju jedne ili dvije nove generacije.

Krugovi replikacije

Svaki krug replikacije u prosjeku stvara nešto manje potomstvo ksenobota. Na kraju, potomci koji se sastoje od manje od 50 stanica gube sposobnost plivanja i razmnožavanja.

Organizmi dizajnirani umjetnom inteligencijom (u obliku slova C) guraju labave matične stanice (bijele) u hrpe
Organizmi dizajnirani umjetnom inteligencijom (u obliku slova C) guraju labave matične stanice (bijele) u hrpe

U pokušaju stvaranja dodatnih generacija ksenobota, istraživači su se okrenuli umjetnoj inteligenciji. Koristeći algoritam po uzoru na evoluciju, predvidjeli su koji bi početni oblici ksenobota mogli generirati najviše potomaka.


Grafikoni razvoja samoreplikacije u petrijevoj zdjelici
Grafikoni razvoja samoreplikacije u petrijevoj zdjelici

Simulacija je predvidjela da će klasteri u obliku slova C dovesti do najvećeg broja generacija. Kad su sferične ksenobote izrezali u C-oblike, izmijenjeni ksenoboti proizveli su do četiri generacije, dvostruko više od sfernih roditelja ksenobota.

Ciklusi spontane kinematičke samoreplikacije ksenobota
Ciklusi spontane kinematičke samoreplikacije ksenobota

Ovo je prvi put da je otkriveno da se višestanični organizmi samorepliciraju na način koji ne uključuje rast na vlastitom tijelu organizma. Neki od članova tima nadaju se da će pomoću ksenobota istražiti kako su se razmnožavali prvi organizmi na Zemlji.



HI-FI EXPERIENCE WEEK

KEF

Od 28.11. do 16.12. 2022. posjeti našu slušaonu na Zagrebačkom Velesajmu i uživaj u KEF Wireless aktivnim zvučnicima.

Kupi

BT naglavne slušalice

BOWERS & WILKINS PX7 S2

Hybrid Noise Cancellation, Ambient Pass-Through, Wear-Detection Sensor, do 30 sati reprodukcije, 6 mikrofona, vrhunski dizajn.

2.799 kn 371,49 € Kupi

2-smjerni bookshelf zvučnici

MONITOR AUDIO BRONZE 100

37 – 30.000 Hz, 87 dB, 8 ohma, 100W RMS, 30 - 100 W, HiVe II port sustav, C-CAM Gold Dome visokotonac, C-CAM mid-bass driver.

3.949 kn 524,12 € Kupi