Современная клетка — это сложная «фабрика» с четкой внутренней архитектурой, тонко настроенной химией и строгой генетической программой. Но когда‑то все начиналось с куда более примитивных структур — простых пузырьков, в которых липидная оболочка окружала смесь органических молекул.
Новая работа специалистов Института наук о Земле и жизни (ELSI) Токийского института науки наглядно показала, как такие ранние структуры могли вести себя на древней Земле. Ученые не стали пытаться выдвинуть единую «теорию зарождения жизни», а сосредоточились на конкретных экспериментах, которые позволили узнать как состав мембраны влияет на рост протоклеток, их слияние и способность удерживать важные молекулы во время циклов замерзания и оттаивания.
Авторы исследования создали модельные пузырьки — большие однослойные везикулы — из трех похожих по строению фосфолипидов: POPC, PLPC и DOPC. Все они относятся к классу фосфатидилхолинов, которые присутствуют в мембранах современных клеток. «Мы использовали фосфатидилхолины как компоненты мембран из‑за их химической преемственности с современными клетками, возможной доступности в добиотических условиях и способности удерживать важное содержимое», объясняет ведущий автор работы, аспирант Тацуя Синода.
Различия между этими липидами — в числе и расположении двойных связей в их жировых хвостах. POPC образует более жесткие, плотно упакованные мембраны, тогда как PLPC и DOPC делают оболочку более «жидкой» и подвижной.
Везикулы-модели подвергали многократным циклам замораживания и оттаивания, имитируя перепады температур на ранней Земле. Уже после трех циклов стало заметно, что ведут себя они по‑разному: пузырьки с преобладанием POPC лишь сближались и образовывали скопления, но полностью в единое целое не сливались. Везикулы, в которых содержались PLPC или DOPC активно сливались в более крупные структуры, причем чем больше в их мембранах было PLPC, тем охотнее происходило слияние.
Источник: hi-tech.mail.ru