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人工原始細胞有一層蛋白質(zhì)皮膚（藍色），內涵獨立的液滴（黃色），其功能類(lèi)似于細胞器。圖片來(lái)源：中科院化學(xué)研究所喬燕
中國科學(xué)院化學(xué)研究所研究員喬燕、北京化工大學(xué)教授林藝揚與合作者人工設計了一款原始細胞，這種由蛋白質(zhì)構成的囊中，填充著(zhù)類(lèi)似于細胞子結構的微小液滴，與活細胞類(lèi)似，可對環(huán)境的變化做出反應。相關(guān)研究近日發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》。作者表示，這種被稱(chēng)為原始細胞的活細胞的簡(jiǎn)單模型有助于探索真實(shí)細胞是如何處理信息的。
作為生命的基本單位，細胞就像分隔的“微型反應器”，擁有擁擠的分子微環(huán)境。對細胞起源的探索啟發(fā)了人們設計類(lèi)似的合成物，以模擬其功能和復雜的結構。
喬燕與林藝揚等設計的原始細胞包含一個(gè)蛋白質(zhì)囊，內含由光敏性短分子和對pH敏感的長(cháng)聚合物混合而成的內部“細胞器”。
細胞器在一定的光照和pH值下形成，促使組成部分纏結成液體球，形成分層的原始細胞。盡管沒(méi)有膜，但凝聚的微滴依然很明確。酶或DNA鏈可集中在發(fā)育中的細胞器內，模仿細胞內生物分子的形成。
這種原始細胞可以處理二元信號：如果原始細胞暴露在乳糖或氧氣中，或者兩者都不暴露，就會(huì )形成細胞器。但如果暴露在乳糖和氧氣中，則會(huì )抑制細胞器的形成，并導致現有的細胞器解體。作者表示，這種信息處理能力使科學(xué)家能夠像計算機芯片一樣為原始細胞編程，以控制化學(xué)反應。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1126/sciadv.abf9000
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