Създадоха изкуствени клетки, които се възпроизвеждат
Учените имат много добра доктрина за това по какъв начин се е зародил животът на Земята – астероиди, които бомбардирали планетата ни, донесли елементарни въглеродни съединения, наречени аминокиселини.
Впоследствие тези химикали почнали да се комбинират между тях, създавайки първите кафези, които имали способността да се разделят и по този метод да вземат участие в състава на по-сложни форми на живот. Но учените не разбирали механизмите, посредством които най-ранните същества са еволюирали – макар че тези кафези можели да се възпроизвеждат, те не били тъкмо живи.
Екип японски биолози са основали изкуствени кафези, които наподобяват най-първите образци за клетъчно образуване на Земята, написа в онлайн изданието на Nature Communications. Изследователите са създали синтетична протоклетка, съдържаща ДНК и протеини, пакетирани в липиди (мастни съединения, които би трябвало да имитират клетъчна мембрана).
Тези дребни сфери не са живи, само че в тяхната ДНК се съдържат указания за възпроизвеждане при подобаващи условия. Изследователите били способни да задействат процеса на клетъчно разделяне, като променяли киселинността на средата (pH).
Трудната част от опита била възобновяване на ресурсите в клетките, с цел да може процесът да се повтаря още веднъж и още веднъж. За да се оправят с този проблем, учените програмирали синтетичните кафези да се комбинират с други сходни структури от обикалящата ги среда. И това проработило! Успешно били основани три генерации такива кафези.
Нещо повече, откривателите считат, че към този момент схващат цикличния развой, посредством който синтетичните кафези (следователно и протоклетките) се възпроизвеждат – консумация (клетките се комбинират за възобновяване на нужните ресурси), репликиране (ДНК се копира), узряване (клетките се приготвят за делене) и разделяне (майчинската клетка се разделя на две).
a) фаза на консумация; b) фаза на репликиране;
c) фаза на узряване;
d) фаза на разделяне. Kensuke Kurihara et al, Nature Communications, 2015
Изследователите имат вяра, че техният модел може да имитира предшествениците на живота на нашата планета. Клетките си взаимодействали с околната среда и по този начин възстановявали жизненоважните за тях субстанции. Има огромна възможност измененията в киселинността на средата, които задвижват три от четирите етапи, да се случат в хидротермални шахти в океаните.
В момента учените се надяват да основат още по-сложен модел на протоклетки, с цел да изследват и ролята на гените в развиването на живота.
Popular Science
