ИТ Главная страница Согласно новости от 14 мая, естественные клетки имеют два способа деления: симметричный и асимметричный. Асимметричное деление — это деление одной клетки на две разные дочерние клетки.
Однако в существующих искусственных клетках отсутствуют сложные доменные границы и топологические дефекты внутри естественных клеток, что затрудняет достижение асимметричного деления, аналогичного естественным клеткам, в которых «один становится двумя, а два — разными».
Институт химии Китайской академии наук совместно с отечественными и зарубежными учеными 13 мая предложил новую стратегию индуцирования асимметричного деления искусственных клеток, основанную на временной химической неоднородности и градиенте межфазной энергии, и построил структурированную слоистую жидкокристаллическую капельно-капельную модель искусственной клетки с потенциалом асимметричного деления.Успешно продемонстрирован динамический процесс спонтанного деления на два потомства, капли и пузырьки, с очень разными структурными характеристиками.。
Исследовательская группа разработалаСпециальная модель искусственной ячейки слоистой жидкокристаллической капельной структуры.которая естественным образом имеет регулярно расположенную слоистую структуру и крошечные топологические дефекты внутри слоев, что обеспечивает ключевую структурную основу для асимметричного деления искусственных клеток.
Когда исследователи добавили к искусственным клеткам щелочную фосфатазу, фермент сначала «выгрыз» небольшую ямочку шириной около 1 микрона и глубиной 2 микрона на поверхности капли, содержащей аденозинтрифосфат (АТФ). По мере того как фермент продолжает действовать, ямочки расширяются вокруг поверхности капли, постепенно образуя четкую границу раздела ядро-оболочка. Когда угол раскрытия ямки превышает примерно 80°, ядро полностью «выдавливается», а внешняя оболочка автоматически закрывается за счет слияния краев, образуя многослойный пузырь. окончательный,Родительская клетка делится на две дочерние клетки разной формы.。
Исследователи также обнаружили, что асимметричное расщепление все еще может наблюдаться после замены АТФ другими нуклеозидтрифосфатами, такими как цитидинтрифосфат, гуанозинтрифосфат и тимидинтрифосфат. Это показывает, чтоЭтот механизм разделения обладает хорошей универсальностью.。
Это исследование впервые демонстрирует, что искусственные клетки могут делиться асимметрично и производить потомство с различной морфологией и функциями без сложных внешних манипуляций. Это обеспечивает новую экспериментальную модель для понимания формирования примитивных клеток и возникновения жизнеподобных функций во время зарождения жизни, а также открывает новое направление для передовой области биопроизводства.
На следующем этапе исследователи продолжат изучать, как придать искусственным клеткам пролиферативные способности для нескольких поколений, аналогичные природным клеткам, и объединить их с функциональными модулями, такими как экспрессия генов и метаболические реакции. Это также станет важным направлением будущих исследований в области синтетической жизни.
IT House добавляет ссылку на документ:
https://www.nature.com/articles/s41586-026-10489-5
Отказ от ответственности: внешние ссылки перехода (включая, помимо прочего, гиперссылки, QR-коды, пароли и т. д.), содержащиеся в статье, используются для передачи дополнительной информации и экономии времени выбора. Результаты предназначены только для справки. Это утверждение содержится во всех статьях IT House.
