@ 2014.01.18 , 13:10

荷兰科学家首次制成聚合物真核细胞

此前科学家们已经成功的造出了细胞壁并合成了可以自主复制合成菌细胞的DNA。近日,科学家成功的用聚合物制作了一个真核细胞,而该真核细胞内的细胞器还能进行很多化学反应。

真核细胞是很多复杂的动植物生命体的基本结构和功能单位,与简单古老的原核生物相比,真核生物最重要的一个特质就是具有多种细胞器。细胞器是细胞内的一个二级单位,每个细胞器都有独立且不可或缺的功能,它们的存在也让细胞在一个特别小的空间下进行多种化学反应。

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形成了许多明显功能区隔也是地球早期生物不断进化和发展重要特质。一直以来科学家都对细胞器充满兴趣,为什么它们能够在那么狭小的空间下完成多种化学反应,而这些既是在最先进精密的实验室里都很难复制。而随着荷兰阿纳姆-内梅亨大学的化学家用高聚物造成了世界上第一个真核细胞,这一切也都成了可能。

这项研究的主要负责人 Jan van Hest 在接受采访时表示:“很多同行的研究团队更主要的从生物学角度出发,用脂肪酸构建细胞。我们在未来也打算尝试这种材料。下一步我们主要考虑的是如何让细胞能够实现能量自给。”

研究者在构建过程中用水滴作为其结构,并用一些包裹了各种反应酶的聚苯乙烯微球作为细胞器,最后将一些纳米反应物的装入聚丁二烯纳米囊泡中通过离心乳化法制成细胞壁。制成的这些功能区域明显区分结构就像自然界中的真核细胞一样。在这个复杂的小玩意,有条不紊地进行着类似于自然界中酶促多级反应。

通过荧光标记,Hest 及其合作者看到了一系列的化学反应,这也证明了他们真的成功制作了一个有着很多细胞器的聚合物细胞。“我们正常尝试通过对细胞器进行处理控制细胞内一系列的化学反应。通过这些模拟实验可以帮助我们更好的了解真正的活细胞。也许有一天,我们就真的可以控制细胞里的新陈代谢了。”

他们的成果发表在最新一期的 Angewandte Chemie 并被 nature chemistry 重点介绍。本文译自 popsci,由译者 老人爱怡 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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