Kuigi SpudCell suutis matkida looduslikke rakkude põhiülesandeid, on see neist märksa lihtsama ülesehitusega. Tehisraku kogu genoom koosneb vaid 36 geenist. Viimane järgib paljude sünteetilise bioloogia vallas tegutsevate teadlaste üldist tegevusmustrit. Evolutsiooni käigus juba tekkinud bakteritelt üritatakse eemaldada kõik üleliigne, peaasi, et rakuliin suudaks end elus hoida.
Minnesota Ülikooli töörühm kasutas veidi teistsugust lähenemist ja pani toimiva terviku kokku elututest molekulidest. Raku osiseid on valmistatud sarnasel viisil varemgi, kuid Adamala töörühmal õnnestus panna need esmakordselt kokku viisil, et tehisrakk suutis kontrollitud keskkonnas elutsükli läbida.
Loodud nn kartulirakud toimetavad vedelikus, mis on eluks vajalikke toitaineid ja ehituskive paksult täis. Kasvamiseks peab rasvamolekulidest koosnev paindlik kest neelama väliskeskkonnast väiksemaid toidumulle. Pisikesed pakikesed varustavad sünteetilist organismi eluks vajalike valkude ja ensüümidega.
See eeldab rakkude vahel aga tugevat füüsilist kontakti. Selleks lisas töörühm raku välispinnale erilised molekulaarsed konksud ehk membraanivalgud, mis haagivad end mööda ujuvate toidumullide külge. Konksude ühendumisel sulavad kahe mulli kestad ühte ja saak valgub pearaku sisemusse.
Teadlased matkisid katseklaasis ka algelist evolutsiooni.Töörühm lisas samasse kasvukeskkonda mitu tehisraku tüve, millest mõne geenivariatsioon aitas neil valmistada toidu haaramiseks kasutatavaid uusi haake kiiremini ja seeläbi toitu ahnemalt haarata. Algsed ja muudetud tüved hakkasid laborinõus omavahel kohe konkureerima. Viie põlvkonna möödudes suutsid agressiivsemad mutandid oma aeglasemad liigikaaslased nälga jätta.
Kui toitumisega sai tehisrakk hakkama suurema vaevata, siis iseseisva paljundamisvõime andmiseks tuli teadlastel lahendada tõsisem füüsikaline probleem. Looduslikud rakud kasutavad pooldumiseks keerukat sisemist tugikarkassi ehk tsütoskeletti, mis SpudCellidel puudub. Lahendusena katsid bioloogid rasvamulli välispinna eriliste haakuvate valkudega.
Kesta välisküljele kinnitunud molekulid tõmbasid pinna kortsu ja tekitasid rakuseinale tugeva mehaanilise pinge. Kasvav surve sundis rakku lõpuks sissepoole painduma ja pigistas mullikese keskelt kaheks.
Iga jagunemise käigus tegi rakk oma 90 000 aluspaari pikkusest tehisgenoomist koopia ja jaotas genoomi mitme väiksema rõngakujulise DNA-lõigu vahel. Enda olemasolu jätkamiseks tarvilik aluskood kandus edasi tütarrakkudesse. See kinnitas, et laborilooming suudab oma geene edukalt järeltulevatele põlvkondadele edasi anda.
Adamala kõhkles loodud rakku siiski otseselt elusaks nimetamast. Teadlane märkis The New York Timesile, et looduses puudub elusa ja elutu vahel selge piirjoon.
Bioinseneridele avab akadeemiline saavutus aga uue ja avara tööpõllu. Looduslikud bakterid on pirtsakad ja lakkavad sageli tootmast kemikaale, mis kahjustavad nende endi elutegevust. Samuti kaitsevad päris rakud end aktiivselt võõraste geneetiliste juhiste eest, mis pidurdab uute ravimitoimeainete tootmist ja arendust.
SpudCell kujutab endast aga tühja lõuendit, millel taolised bioloogilised alalhoiuinstinktid puuduvad. Nii saaks teadlased toota neis tulevikus vaktsiine, plasti või isegi raketikütust. J. Craig Venteri instituudi teadlane John Glass kinnitas uuringut kommenteerides, et bioloogid saavad nüüd kavandada keemilisi protsesse, mida varasemalt ei osatud ette kujutada.
Vaatamata edusammudele vajab tehisrakk praegu elus püsimiseks pidevat välist abi. Sünteetiline süsteem ei oska rakus ise ehitada pisikesi valgutehaseid ehk ribosoome. Ilma nendeta ei suuda rakk oma geene lugeda ega uusi eluks vajalikke valke kokku panna. Seetõttu peavad uurijad valmistehaseid rakule vedelikust lakkamatult juurde söötma.
Ribosoomid kuluvad aga töötades läbi ja kaotavad ajapikku oma algse funktsiooni. Kuna defektid kuhjuvad halastamatult, jaksab tehisrakk vastu pidada vaid viis kuni kümme põlvkonda. Adamala täpsustas, et rakk ise ei sure, ent selle sisemine masinavärk läheb katki. Teisalt tagab äärmuslik sõltuvus laboris pakutavast eridieedist, et tehisrakud suuda iseseisvalt looduses hakkama saada.
Tehnoloogia edendamiseks avasid teadlased oma koodi kõigile soovijatele ning asutasid globaalse teadlaskonna koondamiseks uue organisatsiooni Biotic. Asutajad loodavad ühise töö tulemusel muuta rakud vastupidavamaks, et need suudaksid tulevikus iseseisvalt ja piiramatult paljuneda.
Stanfordi ülikooli bioinsener Drew Endy võrdles The New York Timesile antud kommentaaris praegust saavutust vendade Wrightide esimese lennumasinaga. Ta meenutas, et ehkki tollane ajalooline õhulend kestis vaid kaksteist sekundit ja lennumasin sarnanes tänapäevastele lennukitele õige vähe, avas just see katsetus ukse kogu kaasaegsele lennundusajastule.
Kate Adamala avaldas oma töö võrguvaramus bioRxiv ja tulemused pole veel ilmunud eelretsenseeritud teadusajakirjas.