Жизнь без органики: созданы первые синтетические клетки
Ли Кронин из университета Глазго, Великобритания утверждает, что созданные им гигантские металлосодержащие молекулы являются первыми прототипами неорганических клеток. Он уверен, что сможет заставить их эволюционировать в полностью неорганические "существа", способные к самостоятельному размножению.
Кронин и его сотрудники начали свою "создательскую" работу с приготовления раствора отрицательно заряженных ионов крупных молекул оксидов металлов (в последних экспериментах - вольфрама), соединенных с мелкими положительно заряженными ионами, такими как катионы водорода или натрия. Такой раствор специальным образом соединяли с другим раствором крупных положительно заряженных неорганических ионов, соединенных с мелкими отрицательно заряженными ионами. Соли обменивались компонентами, результатом чего было формирование нерастворимого в воде неорганического соединения, которое формировало оболочку вокруг введенного в него раствора.
Англичане утверждают, что созданные им гигантские металлосодержащие молекулы являются первыми прототипами неорганических клеток
Кронин называет получающиеся пузырьки неорганическими химическими клетками - полиоксометаллатами или iCHELL. Внесение определенных модификаций в оксидную оболочку этих так называемых клеток придает ей свойства мембраны биологических клеток. Например, отверстия в слое оксида превращают его в пористую мембрану, избирательно, в зависимости от их размера, пропускающую молекулы внутрь клетки или во внеклеточное пространство. Это наделяет неорганический пузырек одной из наиболее важных характеристик специализированных клеток - способностью контролировать протекающие внутри него химические реакции.
Внесение определенных модификаций в оксидную оболочку этих так называемых клеток придает ей свойства мембраны
Исследователи также создали пузырьки внутри пузырьков, что является своего рода аналогом внутренней структуры биологических клеток. Более того, им удалось, путем прикрепления к определенным молекулам оксида светочувствительных красителей, снабдить iCHELL "оборудованием" для фотосинтеза. Кронин утверждает, что полученные результаты свидетельствуют о возможности создания мембраны, под действием света расщепляющей воду на ионы водорода и кислород с высвобождением электронов, что является первым этапом фотосинтеза.
Ранее другие специалисты в области синтетической биологии очень сдержанно высказывались о работе Кронина. Они считали, что он не сможет заставить свои клетки размножаться без использования молекул, подобных ДНК. Однако Кронин уже продемонстрировал способность полиоксометаллатов использовать друг друга в качестве матрицы для саморепликации.
В настоящее время исследователи занимаются массовым производством iCHELL и поочередным введением их в пробирки и флаконы, заполненные различными соединениями с разными уровнями кислотности. Они рассчитывают, что изменение условий позволит отобрать наиболее устойчивые полиоксометаллаты, способные изменять свой химический состав для адаптации к меняющимся условиям среды.
Если все надежды Кронина оправдаются, результатом его работы станет создание нового типа жизни, не зависящего от углерода. Эксперт из Токийского университета Тадаши Сугавара считает, что, помимо всего прочего, таким образом он докажет возможность существования жизни на других планетах, химических состав которых отличается от земного, таких как Меркурий.
Кронин и его сотрудники начали свою "создательскую" работу с приготовления раствора отрицательно заряженных ионов крупных молекул оксидов металлов (в последних экспериментах - вольфрама), соединенных с мелкими положительно заряженными ионами, такими как катионы водорода или натрия. Такой раствор специальным образом соединяли с другим раствором крупных положительно заряженных неорганических ионов, соединенных с мелкими отрицательно заряженными ионами. Соли обменивались компонентами, результатом чего было формирование нерастворимого в воде неорганического соединения, которое формировало оболочку вокруг введенного в него раствора.
Англичане утверждают, что созданные им гигантские металлосодержащие молекулы являются первыми прототипами неорганических клеток
Кронин называет получающиеся пузырьки неорганическими химическими клетками - полиоксометаллатами или iCHELL. Внесение определенных модификаций в оксидную оболочку этих так называемых клеток придает ей свойства мембраны биологических клеток. Например, отверстия в слое оксида превращают его в пористую мембрану, избирательно, в зависимости от их размера, пропускающую молекулы внутрь клетки или во внеклеточное пространство. Это наделяет неорганический пузырек одной из наиболее важных характеристик специализированных клеток - способностью контролировать протекающие внутри него химические реакции.
Внесение определенных модификаций в оксидную оболочку этих так называемых клеток придает ей свойства мембраны
Исследователи также создали пузырьки внутри пузырьков, что является своего рода аналогом внутренней структуры биологических клеток. Более того, им удалось, путем прикрепления к определенным молекулам оксида светочувствительных красителей, снабдить iCHELL "оборудованием" для фотосинтеза. Кронин утверждает, что полученные результаты свидетельствуют о возможности создания мембраны, под действием света расщепляющей воду на ионы водорода и кислород с высвобождением электронов, что является первым этапом фотосинтеза.
Ранее другие специалисты в области синтетической биологии очень сдержанно высказывались о работе Кронина. Они считали, что он не сможет заставить свои клетки размножаться без использования молекул, подобных ДНК. Однако Кронин уже продемонстрировал способность полиоксометаллатов использовать друг друга в качестве матрицы для саморепликации.
В настоящее время исследователи занимаются массовым производством iCHELL и поочередным введением их в пробирки и флаконы, заполненные различными соединениями с разными уровнями кислотности. Они рассчитывают, что изменение условий позволит отобрать наиболее устойчивые полиоксометаллаты, способные изменять свой химический состав для адаптации к меняющимся условиям среды.
Если все надежды Кронина оправдаются, результатом его работы станет создание нового типа жизни, не зависящего от углерода. Эксперт из Токийского университета Тадаши Сугавара считает, что, помимо всего прочего, таким образом он докажет возможность существования жизни на других планетах, химических состав которых отличается от земного, таких как Меркурий.
Ещё новости по теме:
18:20