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人造“细胞器”有助了解活细胞运作

中国科学报 2021-06-09 作者:冯丽妃

  中国科学院化学研究所研究员乔燕、北京化工大学教授林艺扬与合作者人工设计了一款原始细胞,这种由蛋白质构成的兴发娱乐xf938囊中,填充着类似于细胞子结构的兴发娱乐xf938微小液滴,与活细胞类似,可对环境的兴发娱乐xf938变化做出反应。相关研究近日发表于《科学进展》。作者表示,这种被称为原始细胞的兴发娱乐xf938活细胞的兴发娱乐xf938简单模型有助于探索真实细胞是如何处理信息的兴发娱乐xf938。

  作为生命的兴发娱乐xf938基本单位,细胞就像分隔的兴发娱乐xf938“微型反应器”,拥有拥挤的兴发娱乐xf938分子微环境。对细胞起源的兴发娱乐xf938探索启发了人们设计类似的兴发娱乐xf938合成物,以模拟其功能和复杂的兴发娱乐xf938结构。

  乔燕与林艺扬等设计的兴发娱乐xf938原始细胞包含一个蛋白质囊,内含由光敏性短分子和对pH敏感的兴发娱乐xf938长聚合物混合而成的兴发娱乐xf938内部“细胞器”。

  细胞器在一定的兴发娱乐xf938光照和pH值下形成,促使组成部分缠结成液体球,形成分层的兴发娱乐xf938原始细胞。尽管没有膜,但凝聚的兴发娱乐xf938微滴依然很明确。酶或DNA链可集中在发育中的兴发娱乐xf938细胞器内,模仿细胞内生物分子的兴发娱乐xf938形成。

  这种原始细胞可以处理二元信号:如果原始细胞暴露在乳糖或氧气中,或者两者都不暴露,就会形成细胞器。但如果暴露在乳糖和氧气中,则会抑制细胞器的兴发娱乐xf938形成,并导致现有的兴发娱乐xf938细胞器解体。作者表示,这种信息处理能力使科学家能够像计算机芯片一样为原始细胞编程,以控制化学反应。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1126/sciadv.abf9000

责任编辑:刘鑫嵘

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