Искусственная клетка использует энергию света для синтеза белка



Японские ученые сконструировали искусственную клетку, которая самостоятельно синтезирует энергию и белки. Работа вышла в журнале Nature Reports.

Попытки построить искусственную клетку позволяют расширить наше понимание живой природы. Многие клеточные системы были реконструированы из биомолекул, однако, насколько известно, они не обладали самостоятельными механизмами синтеза различных веществ и извлечения энергии.

Чтобы превратить искусственную клетку в энергетически независимую систему, необходимо создать цикличную систему потребления и производства энергии, управляемую неограниченным внешним физическим или химическим источником энергии. Для синтеза энергии идеально подходит искусственная мембрана, содержащая белки АТФ-синтазу и бактериородопсин.

Бактериородопсин, поглощая желтые длины волн, перекачивает протоны (H+) с одной стороны мембраны на другую. Возникающее неравенство в концентрации положительно заряженных ионов по разные стороны мембраны — протонный градиент — позволяет ферменту АТФ-синтазе синтезировать высокоэнергетические молекулы АТФ, которые представляют собой основной энергетический эквивалент клетки.

Далее молекулы АТФ могут быть использованы как субстрат для синтеза РНК на матрице ДНК (транскрипция) и источник энергии для формирования последовательности белка на основе РНК (трансляция). Так обе стадии биосинтеза белка получают необходимый компонент процесса.

Благодаря оптимизации технологии образования протеолипосом с бактериородопсином и АТФ-синтазой исследовательской группе удалось получить АТФ в миллимолярном количестве внутри искусственной клетки. После 6 часов освещения было произведено 4,6 микромоль АТФ на 1 милиграмм АТФ-синтазы.

Объединив искусственную органеллу и систему бесклеточного синтеза белка, ученые создали искусственную фотосинтетическую клетку. Для синтеза был выбран зеленый флуоресцентный белок, что давало возможность легко детектировать его накопление в системе. По прошествии 6 часов облучения образца светом клетки демонстрировали интенсивную флуоресценцию.

«Таким образом, искусственные клетки могут производить энергию для синтеза собственных компонентов, — поясняет Дзютэцу Курума, сотрудник Токийского технологического университета и соавтор работы. — И раз искусственные клетки можно сделать энергетически независимыми, то в будущем возможно сконструировать самоподдерживающиеся клетки».






источник
0
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.
Загрузка...
0 комментариев
Ваше имя: *
Ваш e-mail: *

Подписаться на комментарии | Информация о персональных данных.

Введите два слова, показанных на изображении:
Свежие новости
20:54
Будущая «вертикалка» уже летает
20:52
Путин хватается за голову: опять виноваты
20:48
Тереза Мэй: Хочу Путина
20:43
Дании придется возместить убытки за задержку «Северного потока – 2»
20:36
Нарышкин назвал доллар «токсичной» валютой
20:31
«Предатели»: украинский посол обиделся на немецких политиков, поддержавших Россию
20:24
Предчувствуя неминуемый провал, ставленники Навального готовят пути отхода
20:21
Украина VS Россия: кому даст Европа
20:16
Пустомеля Вишневский защитил петербургский парк, которому ничего не угрожало
20:14
Пробило днище: как НАТО учения проводили
19:08
Ответочка: P-8A Poseidon летит обратно
18:06
Ходорковский мечтает захватить власть на муниципальном уровне
17:56
Русофобия лечится гиперзвуком
17:54
Раскрыты детальные характеристики российских сверхтяжелых ракет для полета на Луну
17:45
Он вам не «Кинжал»: США впервые показали гиперзвуковой комплекс ARRW
17:42
Новый развод лохов, или Любимые порохоботы и нацисты Бойко, Рабиновича и Медведчука
17:40
На что способен новый истребитель МиГ-35
17:05
Филарет публично признал: ПЦУ — неканоническая, Епифаний — ряженый
17:04
Светит незнакомая звезда
16:56
ВВС США угрожают не только русские , но и инопланетяне: Американские СМИ заявили о новой серьезной угрозе
16:43
В Грузии предложили запретить флаг России
16:20
Тарута не выдержал и назвал украинских военных - «освободителей» Мариуполя, «боевиками»
16:19
Слова вместо дел: Соболь решила пропиариться на экологической проблеме
16:13
Супрун хочет отменить день медика, несмотря на протесты украинцев
16:12
"Только в Киеве 22 тысячи ветеранов АТО": Зеленского предупредили о третьем "быстром и агрессивном" Майдане
Все новости