科學家實現人造細胞分裂 @遠慕新聞
點擊次數：773 更新時間：2020-04-27
地球生命的存在是基于活細胞分裂成兩個子細胞的驚人能力。在這樣的分裂過程中，細胞外膜必須經歷一系列的形態轉變，終分裂。
近日，德國馬普學會膠體與界面研究所和聚合物研究所的研究人員，通過在人造細胞膜上固定低密度的蛋白質，實現了對這些形狀轉變和由此產生的分裂過程的前所wei有的控制。
為了控制分裂過程，今天的細胞依賴于由ATP驅動水解的高度特化蛋白質復合物。然而，研究人員認為，控制分裂可以通過一種更簡單的方式實現。這些細胞由巨大的脂質囊泡制成，囊泡的大小與典型的動物細胞相同，并由單一的脂質膜包圍，脂質膜為內外水溶液之間提供了堅固而穩定的屏障。
此外，囊泡和細胞膜具有本質上相同的分子結構。具有寬膜頸的人造細胞在數天或數周內保持穩定，一旦頸部閉合，隔膜就會對頸部產生一種收縮力，將人造細胞分裂成兩個子細胞。
除了證明人造細胞能夠分裂，研究人員還發現了一種新的機制，以系統地控制這種收縮力。他們設計了一種膜，通過暴露在不同濃度的蛋白質中，導致其內部和外部的分子組成不同。
研究人員表示，不對稱性產生了一個自發的曲率，決定了人造細胞的形狀。此外，一旦形成封閉的膜頸，自發彎曲將產生局部收縮力，進而導致這些細胞分裂。因此，人造細胞的*分裂是由膜的機械性能驅動的：力直接來自于雙層膜的不對稱性。
人造細胞分裂過程也為細胞在體內的分裂提供了新的思路。論文第一作者Jan Steinkühler說：“盡管所有現代細胞似乎都依賴于復雜的蛋白質機制，但我們的細胞祖先可能使用了更簡單的分裂機制。已經有人推測，膜力學可能在后面的分裂過程中發揮重要作用。我們的研究表明，機械控制細胞分裂確實是可能的。”
