モデル原細胞膜の結合成長と分裂

科学分野:

• 生命の起源の研究 生命の起源の研究
• 合成生物学 合成生物学とは
• バイオフィジックス 生物物理学

背景:

• 合成細胞生命の創造には,成長や分裂のような生物学的プロセスが,物理的・化学的システムからどのように生じるかを理解することが必要である.
• 以前の人工原細胞分裂の方法では,内部の内容が著しく失われ,自給自足システムの開発が妨げられました.

研究 の 目的:

• 原細胞膜の成長と分裂をモデル化するためのシンプルで効率的な経路を記述する.
• プロトセルモデルで,コンテンツの損失なしに,カップリングされた成長と分裂を実証する.
• 原細胞の繁殖とゲノム分布の複数のサイクルの可能性を調査する.

主な方法:

• 低浸透性の溶液中の脂肪酸ミセルを脂肪酸ミセルで給餌した大型多層脂肪酸ベジクルを使用した.
• 成長中の表面積と体積の不均衡によって誘発された膀の伸び.
• 控えめな切断力を適用して,長方形の膀の分裂を誘導した.
• 原始的なゲノムを表すために,封装されたRNA分子.

主要な成果:

• 膀の成長は,球状の構造を糸状の形に変えました.
• 繊細な切断力は,有糸状の膀を効率的に子膀に分割し,コンテンツの損失を伴いません.
• プロトセルは複数の生殖サイクルを経て,封じ込められたRNAが子孫に配布された.
• このプロセスは,結合された膜の成長と分裂を実証しました.

結論:

• この経路は,プロト細胞のモデル生殖のための堅牢で単純な方法を提供し,合成生命における主要な課題に取り組んでいます.
• この発見は,似たような物理的,化学的プロセスが,初期の地球での生命の出現に決定的な役割を果たした可能性があることを示唆している.
• この研究は,自己複製するゲノムと膜を備えた完全な原細胞を合成するという目標を前進させています.