布里斯托大学的研究人员设计了一个化学系统,该系统将关于早期地球如何形成原始细胞以产生新的原始细胞组织模型的替代思想结合在一起。这项工作在本周发表在《自然化学》上的一篇文章中进行了描述。

地球早期出现细胞的最基本要求是密闭隔间的存在,但这是如何产生的仍是一个谜。

基于脂肪酸膜结合的水滴(小泡)的自组装或无膜液滴(凝聚层)的自发相分离的两种替代理论正在实验中进行测试,但是没有一个模型是完全令人满意的。

Stephen Mann教授和Dora Tang博士与伦敦化学学院新的布里斯托尔化学生命研究中心的同事以及伦敦帝国理工学院的合作者一起,通过设计和构建一种融合了这两种假设的新型原生细胞,解决了这一问题。产生益生元组织的混合模型。

该团队首先制备了无膜的液滴,该液滴包含高浓度的生物分子,例如三磷酸腺苷(ATP),核糖核酸(RNA)和天然氨基酸赖氨酸的长或短聚合物,然后添加了少量的脂肪酸。

脂肪酸的浓度太低,以至于分子无法自组织成囊泡,取而代之的是它们附着在液滴表面上,无法形成连续的有机膜。通过这种方式,研究人员能够生产出既有膜结合又有化学富集的原始细胞。

斯蒂芬·曼恩教授说:“这项工作可以为原始细胞研究开辟新的视野,因为它提供了解决第一个细胞如何形成和组织的综合方法。

“我们的新混合模型可以很容易地开发成更复杂的系统,并可以针对新的功能类型进行设计和测试。例如,我们希望使用新的设计原理来研究膜片介导的凝聚液滴内部生物反应的调控。”