合成生物膜能像活细胞一样生长

上图 延时拍摄的生长细胞膜，膜长出的数量随时间而增加

美国加州大学圣地亚哥分校研究人员成功合成了一种人造细胞膜，能像活细胞一样不断地生长。这一成果让科学家们能在今后的研究中，更精确地再现活细胞膜的性质，将成为合成生物学及生命起源研究的一种重要工具。相关论文发表在本周出版的美国《国家科学院院刊》上。

细胞膜是一种双磷脂层的膜，在所有活生物中，它都是一种能生长的动力结构。迄今为止，科学家已造出了大量模仿磷脂膜的结构，但与天然膜还有着本质区别：这些仿生系统不能持续生长，因为它们不能补充磷脂―合成催化剂。

“其他科学家利用了脂类能自动形成双层囊泡的能力，这种性质很像细胞膜，但迄今为止还没人能模仿天然细胞膜，让它们的磷脂膜持续生长。”研究小组负责人、该校化学与生物化学副教授尼尔・德瓦拉杰解释说，“我们的人造细胞膜能持续合成所有的必需成分，形成更多的催化膜。它们虽然完全是人造的，却能模仿那些复杂的活生物的许多特征，比如对环境信息产生反应，并适应环境的能力。”

研究小组用一种单一的自动催化剂代替天然的复杂生化路径网络，该催化剂同时还能驱动膜的生长。这种系统能不断地把更简单、更高能的“基本建材”转变成新的人造膜，不仅能持续合成磷脂，长成囊泡，还能优先选择与某些特殊物质结合，改变自身物理成分以适应环境变化。

“我们的研究结果表明，当供给更简单的化学基本建材时，就能出现具有无限自我合成能力的复杂脂质膜。”德瓦拉杰说，“合成细胞膜能像真正的细胞膜那样生长，对合成生物学以及研究生命的起源来说，都将是一种重要的新工具。”（转化医学网360zhyx.com）