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合成生物膜能像活细胞一样生长将成为生命起源研究工具-【新闻】

发布时间:2021-05-24 08:48:35 阅读: 来源:磁力泵厂家

合成生物膜能像活细胞一样生长将成为生命起源研究工具美国加州大学圣地亚哥分校研究人员成功合成了一种人造细胞膜,能像活细胞一样不断地生长。这一成果让科学家们能在今后的研究中,更地再现活细胞膜的性质,将成为合成生物学及生命起源研究的一种重要工具。相关论文发表在本周出版的美国《国家科学院院刊》上。

细胞膜是一种双磷脂层的膜,在所有活生物中,它都是一种能生长的动力结构。迄今为止,科学家已造出了大量模仿磷脂膜的结构,但与天然膜还有着本质区别:这些仿生系统不能持续生长,因为它们不能补充磷脂合成催化剂。

其他科学家利用了脂类能自动形成双层囊泡的能力,这种性质很像细胞膜,但迄今为止还没人能模仿天然细胞膜,让它们的磷脂膜持续生长。研究小组负责人、该校化学与生物化学副教授尼尔德瓦拉杰解释说,我们的人造细胞膜能持续合成所有的必需成分,形成更多的催化膜。它们虽然完全是人造的,却能模仿那些复杂的活生物的许多特征,比如对环境信息产生反应,并适应环境的能力。

研究小组用一种单一的自动催化剂代替天然的复杂生化路径网络,该催化剂同时还能驱动膜的生长。这种系统能不断地把更简单、更高能的基本建材转变成新的人造膜,不仅能持续合成磷脂,长成囊泡,还能优先选择与某些特殊物质结合,改变自身物理成分以适应环境变化。

我们的研究结果表明,当供给更简单的化学基本建材时,就能出现具有无限自我合成能力的复杂脂质膜。德瓦拉杰说,合成细胞膜能像真正的细胞膜那样生长,对合成生物学以及研究生命的起源来说,都将是一种重要的新工具。

科学家在前几年曾经用一锅小分子杂烩汤熬出了仿生细胞膜,现在同类的膜被证明能生长,这暗示了无机世界与有机世界的界限微乎其微,有机物的复杂度不过是能量灌注的结果。生物大牛人文特尔曾经制造出了人造细胞,但那是用半成品拼装的。从实验室模拟的原始环境中自然萌芽出生命,是否可能呢?看科学家下一步怎么办吧。

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