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古朵新闻:科学家实现人造细胞分裂!!

发布时间:2020-04-27浏览次数:665返回列表

地球生命的存在是基于活细胞分裂成两个子细胞的惊人能力。在这样的分裂过程中,细胞外膜必须经历一系列的形态转变,zui终分裂。

近日,德国马普学会胶体与界面研究所和聚合物研究所的研究人员,通过在人造细胞膜上固定低密度的蛋白质,实现了对这些形状转变和由此产生的分裂过程的前所wei有的控制。

为了控制分裂过程,今天的细胞依赖于由ATP驱动水解的高度特化蛋白质复合物。然而,研究人员认为,控制分裂可以通过一种geng简单的方式实现。这些细胞由巨大的脂质囊泡制成,囊泡的大小与典型的动物细胞相同,并由单一的脂质膜包围,脂质膜为内外水溶液之间提供了坚固而稳定的屏障。

此外,囊泡和细胞膜具有本质上相同的分子结构。具有宽膜颈的人造细胞在数天或数周内保持稳定,一旦颈部闭合,隔膜就会对颈部产生一种收缩力,将人造细胞分裂成两个子细胞。

除了证明人造细胞能够分裂,研究人员还发现了一种新的机制,以系统地控制这种收缩力。他们设计了一种膜,通过暴露在不同浓度的蛋白质中,导致其内部和外部的分子组成不同。

研究人员表示,不对称性产生了一个自发的曲率,决定了人造细胞的形状。此外,一旦形成封闭的膜颈,自发弯曲将产生局部收缩力,进而导致这些细胞分裂。因此,人造细胞的完全分裂是由膜的机械性能驱动的:力直接来自于双层膜的不对称性。

人造细胞分裂过程也为细胞在体内的分裂提供了新的思路。论文第1作者Jan Steinkühler说:“尽管所有现代细胞似乎都依赖于复杂的蛋白质机制,但我们的细胞祖先可能使用了geng简单的分裂机制。已经有人推测,膜力学可能在后面的分裂过程中发挥重要作用。我们的研究表明,机械控制细胞分裂确实是可能的。