Создание аналога мембраны из сравнительно простых компонентов и относительно простым путём не только открывает свежую главу в исследованиях по синтетической биологии, но и добавляет новой информации к размышлению относительно загадки возникновения жизни.

Учёные из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Гарварда построили искусственный аналог клеточной мембраны с нуля, за счёт набора химических реакций.

По информации Gizmag, в качестве базы экспериментаторы использовали водную эмульсию неких масел и детергентов. Самосборку фосфолипидов (основной компонент настоящих мембран клетки) в такой смеси удалось организовать при помощи медного катализатора.

Через 24 часа после старта реакции содержащиеся в воде ингредиенты израсходовались на спонтанную сборку крохотных шариков и трубочек, которые можно представить примитивными предшественниками клеток. Стенки этих шариков представляли собой фосфолипидные мембраны, содержащие триазолы.

Рис. 1. Как и в настоящей клеточной мембране, в искусственном аналоге липиды собрались в двойной слой, с гидрофильными головами, обращёнными вовне и внутрь «клетки», и с гидрофобными хвостами, смотрящими в толщу липидной оболочки (иллюстрация Itay Budin, Neal K. Devaraj).

Создание клеточной оболочки – один из ключевых моментов перехода от пребиотической химии к собственно жизни.

Построение первых мембран — не менее загадочное событие, чем то, что происходило за такими стенками (организация молекул — носителей информации и налаживание молекулярных механизмов их воспроизведения).

Поскольку процесс перехода от неживого к живому оставляет ещё много неясного, биологи, пробующие создавать искусственные формы жизни, по-прежнему берут многие важные компоненты у природы.

К примеру, в одном из предыдущих примеров сборки искусственной клетки учёные использовали для строительства мембраны соединения, заимствованные у яичного белка.

Дело в том, что в живой природе новые клеточные мембраны строятся с участием сложных ферментов и прекурсоров, имеющихся в мембране клетки-предшественницы. Таким образом, остаётся загадкой – как тогда возникла самая первая клетка. И вот теперь химики в США показали примерный путь, по которому могла бы идти химическая эволюция, когда изобретала клеточные стенки.

Подробности опыта можно найти в статье в Journal of the American Chemical Society.