合成生物膜能像活細胞一樣生長
- 發佈時間：2015-06-24 01:30:29 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京6月23日電 （記者常麗君）美國加州大學聖地亞哥分校研究人員成功合成了一種人造細胞膜，能像活細胞一樣不斷地生長。這一成果讓科學家們能在今後的研究中，更精確地再現活細胞膜的性質，將成為合成生物學及生命起源研究的一種重要工具。相關論文發表在本週出版的美國《國家科學院院刊》上。
細胞膜是一種雙磷脂層的膜，在所有活生物中，它都是一種能生長的動力結構。迄今為止，科學家已造出了大量模倣磷脂膜的結構，但與天然膜還有著本質區別：這些倣生系統不能持續生長，因為它們不能補充磷脂—合成催化劑。
“其他科學家利用了脂類能自動形成雙層囊泡的能力，這種性質很像細胞膜，但迄今為止還沒人能模倣天然細胞膜，讓它們的磷脂膜持續生長。”研究小組負責人、該校化學與生物化學副教授尼爾·德瓦拉傑解釋説，“我們的人造細胞膜能持續合成所有的必需成分，形成更多的催化膜。它們雖然完全是人造的，卻能模倣那些複雜的活生物的許多特徵，比如對環境資訊産生反應，並適應環境的能力。”
研究小組用一種單一的自動催化劑代替天然的複雜生化路徑網路，該催化劑同時還能驅動膜的生長。這種系統能不斷地把更簡單、更高能的“基本建材”轉變成新的人造膜，不僅能持續合成磷脂，長成囊泡，還能優先選擇與某些特殊物質結合，改變自身物理成分以適應環境變化。
“我們的研究結果表明，當供給更簡單的化學基本建材時，就能出現具有無限自我合成能力的複雜脂質膜。”德瓦拉傑説，“合成細胞膜能像真正的細胞膜那樣生長，對合成生物學以及研究生命的起源來説，都將是一種重要的新工具。”
總編輯圈點
科學家在前幾年曾經用一鍋“小分子雜燴湯”熬出了倣生細胞膜，現在同類的膜被證明能生長，這暗示了無機世界與有機世界的界限微乎其微，有機物的複雜度不過是能量灌注的結果。生物大牛人文特爾曾經製造出了“人造細胞”，但那是用半成品拼裝的。從實驗室模擬的原始環境中自然“萌芽”出生命，是否可能呢？看科學家下一步怎麼辦吧。
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