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科学家创造了一种通过光合作用产生自身能量的人造细胞

2019-3-28@艾米

在实验室内创建的人造细胞又向前迈出了一大步,科学家们开发出能够产生自身化学能并合成自身结构部分的细胞。

这使得这些人造细胞更像真实的生物细胞 – 可以自然构建和组织自己的构建单元的细胞。

这不仅可以帮助我们了解真正的细胞如何起作用,而且还可以对许多其他研究领域产生重要影响 – 例如持续努力生产人造器官和其他身体组织以对抗疾病。

科学家创造了一种通过光合作用产生自身能量的人造细胞

日本东京工业大学的首席研究员Yutetsu Kuruma说: “我一直在努力构建一个活的人造细胞,特别是关注细胞膜。在这项研究中,我们的人造细胞被包裹在脂质膜中,小膜结构被封装在其中。因此,细胞膜就是形成细胞的最重要方面。”

该脂质膜含有从活细胞纯化的蛋白质ATP合成酶和细菌视紫红质。它们被设计为串联工作,利用光能在细胞内产生能量差,然后利用该能量差来构建更多的分子和蛋白质。

在实验过程中,光合作用的过程如科学家所希望的那样发生了。人工细胞通过从DNA中制造信使RNA(mRNA),然后从mRNA制造蛋白质来模仿真实细胞。

这里的关键特征是细胞产生能量并进行自身合成的能力,可能导致独立的人工细胞的产生,这些细胞可以自行维持。

虽然这项研究无法复制实际细胞所能提供的全系列蛋白质,但研究人员认为这可能是通过升级装置实现的。

科学家表示他们的工作对于原细胞的研究也很重要,原细胞被认为是先于现代细胞的。这些原细胞如何产生能量来创造自己的新陈代谢?这种新型的人造细胞可能会告诉我们答案。

如果两个膜蛋白能够产生足够的能量来驱动基因表达,正如这项研究所显示的,那么原生细胞可能已经能够利用阳光进化成我们所知道的现代细胞。

随着研究的继续,我们可能能够到达并观察早期地球上发生的细胞发育临界点。这项研究的其他好处可以涵盖从药物输送到超级智能传感器开发的方方面面,未来还有更多的内容。

研究人员写道“我们的人工光合细胞系统为构建一个能量独立的人造细胞铺平了道路。”

本文源自 sciencealert ,由米粮仓 艾米 基于创作共用协议(CC BY-NC)发布。

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