Клетка в пробирке

09 июня 2008 года, 10:49

Ученые под руководством профессора Джека Шостака (Jack Szostak) из Медицинской школы Гарварда (Harvard Medical School), США, создали в лабораторных условиях протоклетку – примитивную клетку, которая способна продуцировать и удерживать внутри себя молекулы ДНК, сообщает новостной источник ScienceDaily со ссылкой на публикацию в журнале Nature.

Пока что ученым не известно, как росли и размножались примитивные клетки, появившиеся на Земле примерно 3,5 млрд лет. Предположительно, пребиотические молекулы, такие как жирные кислоты и аминокислоты, участвовавшие в строительстве протоклеток, формировались в гидротермальных источниках.

Группа профессора Шостака поставила целью смоделировать процесс роста клеток с помощью мембран из жирных кислот. Молекулы этих кислот располагаются таким образом, чтобы с молекулами воды взаимодействовали только их гидрофильные «головки», а гидрофобные «хвосты» оказывались внутри микроскопической сферы – мицеллы. В определенных химических условиях мицеллы образуют замкнутые полости, которые обычно используются в качестве модели протоклеточных мембран.

В отличие от современных клеток, использующих специальные каналы для контроля над поступлением веществ из окружающей среды, протоклетки не обладали подобным механизмом. Кроме того, они не использовали энзимы для репликации ДНК. Когда исследователи начали работу, они не знали, смогут ли «строительные блоки», необходимые для репликации генетического материала, проникнуть в экспериментальную протоклетку. «Если бы мы увидели, что вещества проникают через мембрану, и это происходит регулярно, мы смогли бы приблизиться к созданию функционирующей протоклетки, которая растет и делится автономно», – говорит руководитель проекта.

Профессор Шостак и его коллеги установили, что молекулы сахаров и отдельные нуклеотиды проникают через мембраны, в то время как цепочки ДНК и РНК не могут попасть внутрь клетки. Внутри мембраны была размещена матричная ДНК, а в окружающую среду ученые поместили активированные нуклеотиды, необходимые для репликации ДНК. Через некоторое время внутри протоклетки сформировалась дополнительная нить ДНК.  Результаты исследования, таким образом, подтвердили теорию о том, что необходимые протоклеткам вещества могли поглощаться из окружающей среды, а не синтезироваться внутри них.

В то время как биологи на Земле создают прототип древнейшей клетки, беспилотный космический аппарат «Феникс» (Phoenix), совершивший посадку на Марсе 26 мая, собирает образцы грунта и льда. Экспедиция «Феникса» поможет определить, была ли на Марсе жидкая вода и, соответственно, возможна ли там жизнь. Тем не менее, американские ученые Николас Тоска (Nicholas Tosca), Эндрю Кнолл (Andrew Knoll) и Скотт Макленнан (Scott McLennan) доказывают, что марсианская вода была слишком соленой для живых существ.

Просмотров: 1519
Все лента новостей