Протоклетки образуются в солевом растворе, выяснили исследователи

Первая клетка могла возникнуть в «соленом бульоне», где крупные биомолекулы самопроизвольно собираются в кластеры, образуя протоклетку. К такому выводу пришли химики из Университета Радбуд в Неймегене. Их работа была опубликована в PNAS 1 июля.

Как возникла первая клетка в ходе эволюции? Это дилемма «курицы и яйца»: клетка не функционирует без клеточной стенки, но как эта стенка образуется, если клетки еще нет? Исследование химика Вильгельма Хака, профессора Университета Радбуд, предполагает, что первой была именно клетка.

В растворе, содержащем биомолекулы, которые в норме заключены в клетке (например, ДНК, РНК, ферменты, белки), эти крупные молекулы самопроизвольно собирались в кластеры при увеличении концентрации соли. Это указывает на то, что клеточная стенка не является обязательным условием для формирования клеткоподобной структуры.

Хак полагает, что макромолекулы в наших клетках эволюционировали, чтобы выполнять свою работу в тесной близости друг от друга. Используя крошечные капли, он исследует, как именно это работает. «Когда биомолекулы упакованы вместе, мы ожидаем, что реакции будут протекать гораздо быстрее. Их химия становится намного эффективнее. В этом исследовании мы измерили пятидесятикратное увеличение скорости транскрипции ДНК».

Рабочая клетка — это больше, чем сумма её частей. «Функционирующая клетка должна быть полностью правильной сразу, во всей своей сложности», — сказал Хак. «Теперь мы ближе к созданию синтетической клетки, чем кто-либо до нас».

Статья озаглавлена: «Enhanced transcription rates in membrane-free protocells formed by coacervation or cell lysate».