生物化学家创造原始细胞来探索脂质如何导致第一个细胞膜的形成

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加州大学圣地亚哥分校的一组生物化学家与加州大学洛杉矶分校的一组生物化学工程师合作发现，短脂质的发展可能导致了早期地球上第一个细胞膜的发育。
研究小组在《自然化学》杂志上发表的研究中，将半胱氨酸与脂肪酸的化学亲属结合起来，形成具有两个尾巴的脂质，从而找到了有关地球生命起源的线索。
研究小组推测，细胞在早期地球上开始形成时，必须先形成某种形式的细胞边界，以保护细胞内容物免受环境影响。研究人员注意到，现代细胞膜都是由脂质构成的，他们想知道第一批细胞膜是否也是由脂质构成的——如果是这样的话，它们是如何从简单分子发展而来的。
他们还指出，现代细胞膜结构复杂，一般为长链。他们猜测，早期生命分子的膜可能更简单，因此怀疑这些膜是否由短链脂肪酸构成。
为了找到答案，研究小组从半胱氨酸开始，这种氨基酸他们之前曾发现在地球早期可能普遍存在，它起着一种胶水的作用，将前体分子粘合在一起。
他们将氨基酸与含有八个碳原子的短脂肪酸结合在一起。在结合过程中，分子发生反应，形成一种脂质——一种有两个尾巴的脂质。他们注意到，其中一些还自形成带有膜的球体，团队将其称为原始细胞。当然，这些球体缺乏活细胞中发现的任何化合物，但似乎确实能够作为一种集结地。
研究人员还发现，原始细胞膜呈双层排列，球体显示出能够将其他分子圈在里面的迹象，从而允许其他成分进入其中，以促进生命的发展。它们的原始细胞足够坚固，能够与镁离子和钙离子混合后存活下来，而镁离子和钙离子在早期地球上很可能非常丰富。
研究人员表示，这项研究展示了早期地球细胞膜发育的可能方式，为生命发展提供了可能。