Um grande desafio para a produção de células sintanãticas éque elas devem ser capazes de se dividir para ter filhos. Na revista Angewandte Chemie , uma equipe de Heidelberg introduziu um mecanismo de divisão reproduza­vel para vesa­culas sintanãticas. a‰ baseado em osmose e pode ser controlado por uma reação enzima¡tica ou luz.

Os organismos não podem simplesmente emergir de material inanimado ("abiogaªnese"), as células sempre vão de células pré-existentes. A perspectiva de células sintanãticas recanãm-construa­das do zero estãomudando esse paradigma. No entanto, um obsta¡culo nesse caminho éa questãoda divisão controlada - um requisito para ter "progaªnie".

Uma equipe do Instituto Max Planck de Pesquisa Manãdica em Heidelberg, da Universidade de Heidelberg, da Escola Max Planck Matter to Life e Exzellenzcluster 3D Matter Made to Order, liderada por Kerstin Ga¶pfrich, atingiu agora um marco ao alcana§ar o controle total sobre a divisão de vesa­culas. Para conseguir isso, eles produziram "vesa­culas unilamelares gigantes", que são bolhas do tamanho de um micra´metro com uma concha feita de uma bicamada lipa­dica que se assemelha a uma membrana natural . Uma variedade de lipa­dios foi combinada para produzir vesa­culas separadas por fase - vesa­culas com hemisfanãrios de membrana que tem composições diferentes. Quando a concentração de substâncias dissolvidas na solução circundante éaumentada, a osmose faz com que a águasaia da vesa­cula atravanãs da membrana. Isso diminui o volume da vesa­cula enquanto mantanãm asuperfÍcie da membrana igual. A tensão resultante na interface de fase deforma as vesa­culas. Eles se contraem ao longo de seu "equador" - cada vez mais com o aumento da pressão osma³tica - atéque as duas metades se separem completamente para formar duas (agora monofa¡sicas) "células-filhas" com diferentes composições de membrana. Quando a separação que ocorre depende apenas da razãode concentração daspartículas osmoticamente ativas (osmolaridade) e éindependente do tamanho da vesa­cula.

O manãtodo pelo qual a osmolaridade éaumentada também não desempenha nenhum papel. Os manãtodos usados ​​pela equipe inclua­ram o uso de uma solução de sacarose e adição de uma enzima que divide a glicose e a frutose para aumentar lentamente a concentração. Usar a luz para iniciar a divisão das moléculas na solução deu aos pesquisadores controle espacial e temporal completo sobre a separação. O uso de irradiação local rigidamente controlada permitiu que a concentração fosse aumentada seletivamente em torno de uma única vesa­cula, fazendo com que ela se dividisse seletivamente.

A equipe também écapaz de fazer as células monofa¡sicas crescerem em vesa­culas separadas por fase, fundindo-as com vesa­culas minaºsculas que possuem o outro tipo de membrana. Isso foi possí­vel anexando fitas simples de DNA a ambos os tipos diferentes de membrana. Estes se ligam entre si e colocam as membranas da canãlula filha e a minivesa­cula em contato muito pra³ximo para que possam se fundir. As vesa­culas gigantescas resultantes podem, subsequentemente, sofrer novos ciclos de divisão.

"Embora esses mecanismos de divisão sintanãtica difiram significativamente daqueles das células vivas ", diz Ga¶pfrich, "surge a questãode saber se mecanismos semelhantes desempenharam um papel no ini­cio da vida na Terra ou estãoenvolvidos na formação de vesa­culas intracelulares."