细胞是怎么产生的(地球上第一个细胞是怎么产生的)

2021-11-14 02:03:04

制造一个人造细胞一直都是合成生物学的终极目标。我们的身体包含数以万亿计的细胞,分成200多种主要类型。在任何时候,每个细胞都进行着成千上万的生理活动,比如创造和利用能量、合成蛋白质以及对环境信号做出反应。不同的细胞类型也有特殊的功能,如制造皮肤或骨骼,分泌激素或制造抗体。细胞作为大多数动物和植物的基石,已经进化成复杂的分子城市,充满了执行各种生命基础活动的细胞器,例如细胞核容纳着遗传物质,核糖体是蛋白质制造工厂。

科学家一直在试图制造出一个细胞,而且人工合成的细胞正在经历从简单到复杂的转变,从一开始的模块化组装,到越来越接近于真实细胞分子或纳米材料进行拼装,相信不久的将来科学家从头制造出一个完整的简单人工细胞。

2010年,一位美国生物学家通过使用在实验室酵母中组装的基因组,将其注入支原体受体细胞,产生了一个只由新基因组控制着的合成支原体细胞,标志着第一个“合成细胞”的诞生。

2015年,发表在Nature Communications杂志上的一项研究中,日本的一个生物学家团队创造了与地球上可能最早存在的细胞类似的人工细胞,研究人员合成了一个由DNA和包裹在脂质内的蛋白质组成的原始细胞,脂质是模仿细胞膜的脂肪化合物。通过改变类细胞环境的pH值,研究人员能够触发细胞分裂。

2018年,科学家在体外通过组装确定的分子来重建各种具有活细胞特征的生物细胞系统。利用细胞大小的脂质体和重组的无细胞蛋白合成系统,构建了一个由大约100个不同分子组成的人工细胞,它可以合成一些感兴趣的蛋白质,科学家合成了多种膜蛋白

最近,UCSD的科学家合成了一种模拟细胞,被认为是最接近于一个实际功能的真核细胞,就像真正的细胞一样,这些合成细胞可以向它们的周边细胞发送蛋白质信号,从而引发群体行为。细胞核与细胞的其他部分也可以进行交流,可以转录释放RNA,从而触发蛋白质的合成。人工细胞核甚至可以对来自其他细胞模拟物的信号做出反应。

人类最复杂的疾病癌症,就是细胞出现了病变,不能正常代谢,出现了紊乱,造成细胞分化,更新受阻,细胞能量的线粒体不能正常呼吸,获得营养,从而细胞发生恶性增生。由于细胞的复杂性,想要找到病变细胞,纠正并恢复细胞回到正常轨道,可想而知,是一件几乎不可能完成的任务。更别说,要人工制造细胞。生命的开关,全部信息和秘密都在细胞里,人类社会的科技文明真要是有一天破解了这些秘密,人类也就能够治愈所有疾病,并能让生命永生,解决人的长生不老问题,人类真成了万物生命的主宰,成了上帝。

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