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人工构建活性拟生物细胞

发布日期:2022-09-15

   在生物体和非生物体的界面上,通过自下而上的方式,以高度复杂组织结构和丰富功能的人工细胞是个非常困难的课题,目前这个难题还没有解决方案。

   有鉴于此,布里斯托大学Stephen Mann、Mei Li等报道针对这个困难,发展了一种活性材料组装方法,这种组装方法基于捕获细菌群落和现场进行空间上分离的处理,从而在独立的液滴上进行内源性的构建结合在膜上的分子密集度较高、组分、结构、形貌复杂的人工合成细胞。这种细菌性的细胞原型具有丰富的生物学成分,能够模拟表现多种细胞具有的功能,能够将成分包括空间上相互分离的DNA-组蛋白核样凝聚物、膜化水泡、F-肌动蛋白原细胞骨架丝的三维网络进行内源性重组。得到的组装体能够通过植入能够提供ATP的大肠杆菌活细胞提供生物化学反应所需能量,因此构建了形貌为变形虫、具有集成性类似生命特点的仿生体系。

   由于该研究的重要意义,拉德堡德大学N. Amy Yewdall对该项研究进行总结与评论。

   这项工作展示了通过细菌策略进行自下而上构建功能性生命微型器件原型,为发展合成新型合成细胞模块提供机会,可能用于工程合成生物学/生物技术领域。作者将多种组分结合构建了类似生命体的细胞结构,含有细胞膜、丰富的内部结构、能够催化级联的酶反应、具有蛋白的合成功能、表现出通过丰富次级结构组装的复杂结构、能够产生不对称的细胞结构、表现出细胞骨架结构。但是需要说明的是,这种结构的体系不能被称为真正的活体细胞,只能将其称为与细胞非常类似的自动机器人。




  参考文献:https://www.nature.com/articles/s41586-022-05223-w

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