生命起源:第一个细胞可能使用温度分裂

细胞分区插图

一种简单的机制可以利于现代生活细胞的原始祖先的增长和自我复制 - 表明今天(9月3日)的研究出版生物物理学杂志。Protocells是由膜双层界定的囊泡,并且可能与第一单细胞共同祖先(FUCA)相似。在相对简单的数学原理的基础上,所提出的模型表明主力驱动Protocell生长和再现是由于内化学活性而导致圆柱形原子电池的内部和外部之间发生的温差。

“我们研究的初步动机是识别驾驶细胞司的主要力量,”研究作者Romain Attal of Univerience表示。“这很重要,因为癌症的特征是不受控制的细胞分裂。这对于了解生命的起源也很重要。“

细胞的分裂形成两个子细胞需要同步涉及细胞内细胞骨骼结构的许多生物化学和机械过程。但在生活史中,这种复杂的结构是一种高科技的奢侈品,并且必须在拆分的能力之后出现。Protocells必须使用简单的分裂机制来确保它们在基因外观之前的繁殖,RNA.即使是最基本的自主生活形式,今天现在存在的酶和所有复杂的细胞器。

在新的研究中,Attal提出了一种模型,基于思想,即早期的生命形式是含有特定化学反应网络的简单囊泡 - 现代细胞代谢的前兆。主要假设是通过全球放热或能量释放,化学反应,在原子电容中合成构成膜双层的分子。

内部温度的缓慢增加迫使最热的分子从内部传单移动到双层的外叶子。这种不对称的运动使外传单的生长比内部传单快。这种差异增长增加了平均曲率并放大了原激发小块的任何局部收缩,直到其分为两个。切割发生在中间的最热区域附近。

“所描述的场景可以被视为有丝分裂的祖先,”Attal说。“没有像40亿年那样旧的生物档案,我们不知道含有的Fuca所含的糖果,但它可能是脂质双层封装一些放热化学反应的囊泡。”

虽然纯粹理论上,但模型可以通过实验测试。例如,可以使用荧光分子来测量真核细胞内的温度变化,其中线粒体是热的主要源。这些波动可以与有丝分裂的发作和线粒体网络的形状相关。

Attal说,如果未来的调查承担,该模型将有几个重要的意义。“重要信息是推动生活发展的力量从根本上简单,”他解释道。“第二课是生物化学过程中的温度梯度物质和电池可以像热机一样起作用。”

参考:“Protocells的热驱动裂变”2021年9月3日,生物物理学杂志
DOI:10.1016 / J.BPJ.2021.08.020

是第一个评论关于“生命起源:第一细胞可能使用温度划分”

发表评论

电子邮件地址是可选的。如果提供的话,您的电子邮件不会发布或共享。