生命源于石油

理解生命起源的一种方法是建立细胞的化学模型。为了表示原始细胞膜,研究人员使用了各种分子组合。官方manbetx手机版其中,“巨型囊泡”是一种微米大小的双层中空结构,已被用作生物细胞膜的模型。通过化学反应和自组装过程将油滴转化为囊泡的研究将有助于我们理解生命的起源和定义。在这里,我们描述了利用油滴作为支架形成巨大囊泡的过程。

图1所示。油分子和醛的分子结构。

首先,我们将描述自再生油滴系统。当我们混合油分子1合成醛2在水中,发生了化学反应,产生了催化亚胺3.约一小时后(图1A)。得到的分子3.被掺入油中的成分是1。这种结合导致这些分子以油滴的形式分散。亚胺3.还能催化缩合反应12,这意味着3.作为一种自动催化剂。我们观察到,油滴的生成,逐渐增大,大的油滴自动分裂成小的油滴,小的油滴通过吸油而变大(图2)。通过观察这个循环,我们发现,由于催化加速和合成,油滴在至少三代的时间里重复着它们的生长和分裂动力学(自我繁殖)3.

其次,我们将描述使用自再生油滴系统形成囊泡的过程。我们进行了实验,表明油滴在加入合成的膜前体后变成了一个巨大的囊泡4,它与1产生囊状膜分子5(图1 b)。在加入溶液的20小时内4对于油滴的分散,我们在显微镜下观察到许多厚层巨泡和管状巨泡(图2)12,4,仅产生薄层巨大囊泡;在这两种情况下,囊泡由5合成的14。油滴存在时膜厚度的差异可以解释如下。膜分子5是由石油产生的1和亲水醛4在催化油滴的界面上。得到的分子5覆盖了油滴表面并干扰了加氢缩合反应之间的附加反应14,哪些抑制了进一步的供给5。这是因为未反应的油分子1留在膜中,从而增加膜的厚度。

图2所示。自催化油滴体系的方案及油滴向巨囊泡的转化。

通过另一个系统快速反应后的这种转变表明了脂质世界中不同区室的重要性;脂质边界的生产系统是生命的起源。换句话说,源自石油的原始生命可以在没有脂质边界的情况下生存5),并可能进化成具有脂质边界的生命。这些结果表明生命是在一个脂质世界中进化的。

伊藤Takuro1李盛1Kensuke栗原市1,2,3
1冈崎综合生物研究所生物组织研究室,官方manbetx手机版
日本爱知县冈崎市Myodaiji Higashiyama 5-1国立自然科学研究所
2北京大学分子科学研究所生命与协调部,复杂分子科学部,
国立自然科学研究所,日本爱知县,冈崎,Myodaiji, Nishigo-naka 38号
3.官方manbetx手机版东京大学复杂系统生物学研究中心,日本东京大黑区小叶3-8-1

出版

油滴转变成巨大的囊泡。
盛丽,栗原K
化学通讯(Camb)。2016年6月14日

脸谱网 推特 linkedin 邮件 脸谱网 推特 linkedin 邮件

留言回复