Biólogos da Universidade de Minnesota afirmam ter construído uma célula sintética – feita inteiramente de componentes químicos não vivos – que pode completar um ciclo de vida completo: absorver nutrientes, crescer, copiar o seu material genético, dividir-se em células-filhas e transmitir mutações benéficas à próxima geração. Chamado SpudCell, o projeto marca um grande avanço na engenharia biológica.
Ciclo celular de células sintéticas com genoma de 90 kpb, em processo de seleção-replicação. Foto de : Gaut e outros., doi: 10.64898/2026.07.01.735724.
“O DNA é a programação de todos os organismos vivos”, disse a autora correspondente, Dra. Katarzyna Adamala e seus colegas.
“Um genoma humano tem cerca de 3 bilhões de pares. Os biólogos especularam que o genoma de uma célula viva poderia ser tão pequeno quanto 113.000 pares, mas o genoma do SpudCell é ainda menor, com 90.000 pares.”
Ao contrário das células naturais, que herdaram milhares de milhões de anos de maquinaria evolutiva, as células sintéticas da equipa foram montadas do zero a partir de partes quimicamente definidas: membranas gordurosas formadas em lipossomas, um sistema simplificado de produção de proteínas e um genoma de 90.000 pares de bases espalhados por sete ou oito plasmídeos.
O genoma foi concebido para codificar tudo o que a célula necessita para se alimentar, replicar o seu ADN, crescer e dividir-se.
Para se alimentar, as células sintéticas fundem-se com lipossomas “alimentadores” mais pequenos que fornecem lípidos, enzimas e pequenas moléculas.
A fusão é desencadeada por uma proteína modificada do poro bacteriano, produzida pela própria célula, que exibe uma etiqueta química na sua superfície externa. Essa etiqueta se prende a uma etiqueta correspondente nos lipossomas alimentadores, unindo os dois e fornecendo matéria-prima fresca – um processo que os pesquisadores comparam a um predador que atrai uma presa que é deliberadamente mantida em excesso.
Através de repetidas rodadas de alimentação, as células replicaram seu DNA com uma enzima emprestada de um vírus bacteriano e foram mecanicamente divididas em células “filhas”.
Seguindo um marcador químico incorporado em cada rodada de lipossomas alimentadores, a equipe seguiu uma única linha de células ao longo de cinco gerações e descobriu que cerca de 30% das células-filhas restantes ainda carregavam uma cópia completa do genoma de sete partes, apesar de não terem esqueleto celular ou sistema dedicado para classificar o DNA para a prole, mecanismos dos quais todas as células naturais dependem.
Os cientistas investigaram então se a selecção darwiniana poderia manter-se neste sistema cortado.
Eles criaram uma versão da proteína alimentar com um promotor genético mais forte, permitindo que as células que a transportam se fundissem de forma mais eficiente com os lipossomas de alimentação.
Quando as células com as versões mais fortes e mais fracas foram misturadas e puderam competir durante cinco gerações, as células de crescimento mais rápido gradualmente constituíram uma porção maior da população, passando de uma divisão uniforme para até 61% numa experiência.
Quando os lipossomas de alimentação se tornaram escassos, de acordo com fontes limitadas, a vantagem das células de crescimento mais rápido tornou-se ainda mais pronunciada, com as células de crescimento rápido eventualmente superando as de crescimento lento em mais de dois para um.
“Este é provavelmente o projeto mais emocionante em que já trabalhei”, disse o Dr. Adamala.
“Replicamos na química o que só era possível na biologia: o conjunto completo de comportamentos de uma célula”.
“Isso prova que as funções mais fundamentais da vida, como crescimento e replicação, não requerem uma misteriosa centelha mágica.”
Finalmente, os autores criaram um mecanismo de divisão que não depende de um esqueleto celular, mas sim de proteínas que se reúnem na superfície da célula para separar a membrana.
Eles mostraram que esta divisão geneticamente codificada também poderia estar ligada à vantagem nutricional, com células de crescimento mais rápido produzindo mais células-filhas.
“Este trabalho é apenas o começo”, disse o Dr. Adamala.
“Mostramos que é possível projetar as funções básicas da célula”.
“Para concretizar plenamente a promessa desta tecnologia – para torná-la robusta e prática – precisamos de esforços internacionais combinados.”
Um artigo sobre as descobertas foi publicado como pré-impressão em 2 de julho. bioRxiv.org.
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Nathaniel J. Gaut e outros. 2026. Uma célula sintética quimicamente definida capaz de crescimento e replicação. bioRxivdoi: 10.64898/2026.07.01.735724
