Они построили с нуля, преодолев асимметричное деление искусственных клеток
Китайские ученые впервые в мире создали искусственную клетку, способную к асимметричному делению, что является важным шагом в синтезе жизни
Короткое резюме
Ученые из Института химии Китайской академии наук впервые в мире добились асимметричного деления искусственных клеток. Исследование, опубликованное в журнале Nature, демонстрирует, как микроскопические капли под воздействием фермента самостоятельно разделяются на две разные дочерние клетки, имитируя ключевой процесс деления природных клеток.
В отличие от предыдущих моделей, где деление пассивно и симметрично, новая технология использует «структурированные слоистые жидкокристаллические капли» и фермент щелочную фосфатазу в качестве триггера. Фермент потребляет АТФ, изменяя заряд на поверхности капли, что приводит к «отслаивающему» асимметричному делению, при котором дочерние клетки приобретают разную структуру и функции. Этот процесс позволяет преодолеть ограничения, связанные с отсутствием сложных внутренних границ в искусственных клетках.
Данное открытие открывает новые перспективы для понимания происхождения жизни и создания полностью функциональных искусственных клеток. В будущем ученые планируют наделить такие клетки способностью к многократному делению и комбинировать их с системами экспрессии генов и метаболическими реакциями, что может найти применение в биомедицине и биопроизводстве.
Первое успешное асимметричное деление искусственных клеток
Международная группа впервые продемонстрировала, что искусственная клетка может делиться на два разных дочерних элемента, подобно стволовым клеткам
Механизм «отслаивающего» деления
Деление запускается добавлением фермента, который потребляет АТФ, нарушая баланс зарядов на поверхности клетки, что приводит к отделению внешнего слоя и формированию новой структуры
Роль слоистой структуры
Искусственная клетка, созданная в виде «структурированной слоистой жидкокристаллической капли» с дефектами внутри слоев, является ключевой предпосылкой для запуска асимметричного деления
Универсальность триггерного механизма
Помимо фермента, асимметричное деление можно вызвать, используя многовалентные катионы (Mg, Ca) или изменяя pH, что демонстрирует широкую применимость принципа «транзиентной химической неоднородности»
Текст сгенерирован с использованием ИИ
