Совместная группа исследователей Гарварда и южнокорейского университета Согана синтезировали клеточную структуру, использующую процесс фотосинтеза для осуществления метаболических реакций.

Для синтеза клеточных структур применяются два метода. В первом случае генерируется искусственный генетический код, встраиваемый в живую клетку вместо родной ДНК. Второй метод предусматривает разработку с нуля простой клеточной структуры, имитирующей функции живой клетки. При этом необходимо добиться, чтобы в искусственной структуре протекали все естественные для живых клеток процессы, что достаточно проблемно. Новая разработка ученых из США и Южной Кореи позволила запустить процесс метаболизма в искусственной клетке.

При создании синтетической структуры ученые получили фотосинтезирующую органеллу, использовав белковые фотоконверторы, заимствованные у растений и бактерий. Фотоконверторы, интегрированные в одну клетку, способны трансформировать энергию света в энергию химических связей.

Фтоконверторы чувствительны к красной и зеленой длине волны света. Для получения должного результата они были интегрированы в липидную мембрану совместно с ферментами, продуцирующими аденозинтрифосфат, считающийся универсальным источником энергии для обеспечения биохимических процессов. При освещении мембраны красным светом запускается химическая реакция, вырабатывающая аденозинтрифосфат, при освещении зеленым светом эта реакция прекращается.