簡述生物試劑合成細胞所遇到的問題

簡述生物試劑合成細胞所遇到的問題

由海德堡大學的馬克斯·普朗克醫學研究所，海德堡大學，馬克斯·普朗克學校至關(guan) 重要的生活團隊以及以KerstinGöpfrich為(wei) 首的Exzellenzcluster 3D Matter Made to Order團隊現在已經通過實現對以下方麵的*控製實現了裏程碑囊泡。為(wei) 了實現這一目標，他們(men) 生物試劑了“巨大的單層囊泡”，它們(men) 是微米級大小的氣泡，外殼由類似於(yu) 天然膜的脂質雙層製成。各種脂質結合在一起產(chan) 生相分離的囊泡-具有膜半球的囊泡具有不同的組成。當周圍溶液中溶解物質的濃度增加時，滲透作用導致水通過膜從(cong) 囊泡中排出。這使囊泡的體(ti) 積縮小，同時保持膜表麵相等。在相界麵處產(chan) 生的張力使囊泡變形。他們(men) 沿著自己的“赤道”收縮自己-隨著滲透壓的增加而逐漸收縮-直到兩(liang) 半*分開形成具有不同膜組成的兩(liang) 個(ge) (現在是單相)“女兒(er) 細胞”。何時發生分離僅(jin) 取決(jue) 於(yu) 滲透活性顆粒的濃度比(摩爾滲透壓濃度)，並且與(yu) 囊泡的大小無關(guan) 。

生物試劑合成細胞的一大挑戰是它們(men) 必須能夠分裂以產(chan) 生後代。海德堡的一個(ge) 研究小組在《Angewandte Chemie》雜誌上介紹了一種可重複的合成囊泡分裂機製。它基於(yu) 滲透作用，可以通過酶促反應或光照來控製。

生物不能簡單地從(cong) 無生命的物質中出現(“生物發生”)，而細胞總是來自已有的細胞。從(cong) 頭開始新建的合成細胞的前景正在改變這一範例。但是，這條道路上的一個(ge) 障礙是受控分裂的問題-擁有“後代”的要求。

提高滲透壓的方法也沒有作用。研究小組使用的方法包括使用蔗糖溶液並添加一種將葡萄糖和果糖分解以緩慢增加濃度的酶。利用光引發溶液中分子的分裂，研究人員可以對分離進行*的空間和時間控製。使用嚴(yan) 格控製的局部照射，可以使單個(ge) 囊泡周圍的濃度選擇性增加，從(cong) 而觸發其選擇性分裂。