中科院化學研究所研究員喬燕、北京化工大學教授林藝揚與合作者人工設計了一款原始細胞。這種由蛋白質(zhì)構成的囊中，填充著類似于細胞子結構的微小液滴，與活細胞類似，可對環(huán)境的變化作出反應。研究人員表示，這種被稱為原始細胞的活細胞的簡單模型有助于探索真實細胞是如何處理信息的。相關研究近日發(fā)表于《科學進展》。

作為生命的基本單位，細胞就像分隔的“微型反應器”，擁有擁擠的分子微環(huán)境。對細胞起源的探索啟發(fā)了人們設計類似的合成物，以模擬其功能和復雜的結構。

喬燕與林藝揚等設計的原始細胞包含一個蛋白質(zhì)囊，內(nèi)含由光敏性短分子和對pH敏感的長聚合物混合而成的“細胞器”。

細胞器在一定的光照和pH值下形成，促使組成部分纏結成液體球，形成分層的原始細胞。盡管沒有膜，但凝聚的微滴依然分明。酶或DNA鏈可集中在發(fā)育中的細胞器內(nèi)，模仿細胞內(nèi)生物分子的形成。

這種原始細胞可以處理二元信號，如果原始細胞暴露在乳糖或氧氣中，或者同時不暴露于兩者中，就會形成細胞器。但如果暴露在乳糖和氧氣中，則會抑制細胞器的形成，并導致現(xiàn)有的細胞器解體。研究人員表示，這種信息處理能力使科學家能夠像計算機芯片一樣為原始細胞編程，以控制化學反應。

相關論文信息：https://doi.org/10.1126/sciadv.abf9000

(原載于《中國科學報》 2021-06-11 第4版 綜合)

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