简单的脂质网络结合自组装、复制竞争和抑制

英国研究人员设计自我繁殖的脂质细胞具有先进和动态功能。工作让体重的重要性脂质在人生的起源也暗示了超分子化学的新功能。

许多研究团队开发了人工系统与自我复制等属性上和适应外部信号隔离。将这些属性的几个集成到同一个系统,然而,更加困难。

现在,史蒂芬弗莱彻和伊莱亚斯牛津大学做了一个自我繁殖的脂质囊泡一个原位organocatalyst模型特性,在特定的环境条件下创建的。澳门万博公司

逐步淘汰

囊泡形成障碍的能力使几个细胞功能。系统中由弗莱彻和帖子,乳剂的疏水性和亲水性材料开始,还有一个额外的铜催化剂,反应在一起慢慢形成一种两亲性磷脂。达到临界浓度后,磷脂自组装成影响,然后加速自己形成一个催化循环。

在自然世界中,系统需要不断输入能量和维持一个失去平衡的状态。这是生命不可或缺的但是非常难以控制在人工系统。弗莱彻和使囊泡后通过耗散自组装模拟生命的失去平衡条件。

为此,他们引入了一个摧毁了磷脂的水解步骤。而不是热力学的产品成型,它是摧毁以同样的速度,因为它被创建时,系统的平衡。然而,阻止不良的浪费,和维护所需的水平的积木反应连续运行,开始注射泵添加材料和废物从反应混合物中删除。

“保持自动催化作用失去平衡系统可能会开放更多的途径探索环境选择压力如何改变形成原始细胞的成分,”说Neal Devaraj从加州大学圣地亚哥分校在美国,他的研究包括合成人工膜。

protocellular系统建立后,弗莱彻和帖子看会发生什么,如果他们把短脂质反面起始混合物,惊奇地发现,胶束和囊泡在中性条件下竞争。然而,在囊泡是占主导地位的超分子结构形成的基本条件。

弗莱彻说有趣的选择行为,因为短尾胶束的铜催化剂进入水相。这导致相分离的催化剂从长尾在有机相起始物料,抑制囊泡的形成。

研究还表明,可以使用小泡再催化反应原位,有效地创建一个类型的nanoreactor。的级联事件表明,这些简单的脂质网络可以作为一种分子机器和先进的功能。

“总的来说,研究表明,在耗散非平衡条件下自组装中有许多有趣的变化以及催化不同于人们所预料的,”评论托马斯。何曼思专家耗散非平衡自组装在法国斯特拉斯堡大学。获得更逼真的系统是超分子化学中一个令人兴奋的新方向。”

生命的容器

保护影响控制反应集中材料和由脂质理论上认为世界模型作为一个生命出现的关键因素。

研究提供了强有力的支持,一个新兴的生命起源的观点,认为简单的自我繁殖的脂质总成的核心作用,相较于那些过于复杂的self-copying生物聚合物,”评论Doron柳叶刀,人类从以色列魏茨曼科学研究所的遗传学家和父亲脂质世界模型。“我高兴地看到实验证据提供强有力的支持,我们的模型,正式表明,没有遗传物质,胶束聚合可以描述非平衡耗散动力学,导致攸关的自我复制。”