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.

pinbot
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
PIN: ----
Свежие новости
13:23
Российскому самолету «Судного дня» хватит 20 минут для ликвидации США
13:14
В Польше затравили хозяина ресторана, отказавшегося от услуг украинских гастарбайтеров
13:06
Житель Галичины настучал в полицию на харьковских рабочих за критику украинизации
11:44
Шурин Пашиняна открестился от вмешательства в московские выборы
10:52
Новый мэр Риги сделал скандальное заявление о судьбе русских школ и детсадов
09:03
Военные корабли США экстренно эвакуировали из-за российских «невидимых» ракет
05:49
Тель-Авив готов выкупить большую часть Украины
05:25
НАТО готово пожертвовать Польшей и Прибалтикой в конфликте с Россией
05:21
Эта страна обязательно жахнет. На украинской АЭС добывали криптовалюту и слили гостайну
04:51
«Фаршированные хаммеры»:Какое секретное оборудование захватила российская армия в грузино-осетинском конфликте?
04:47
«Война с Россией» - промежуточные итоги
04:41
Украинские поезда снова поедут в Крым
04:34
Тель-Авив положил глаз на Одессу
04:30
«Плохая Россия»
04:24
А не «декоммунизировать» ли нам территорию Украины?
04:19
В Израиле заявили, что РФ сводит на нет всю противоракетную оборону мира
04:15
Львовщина ненавидит Крым, потому что больше всех ему завидует
04:13
У Суркова открыто назвали имя инициатора «слива» Донбасса
02:52
Эксперт: Коломойский дважды не жилец – и для России, и для США
01:47
F-22 собьет даже учебный истребитель
01:43
США захватят лидерство в космосе с помощью ядерных установок
23:49
Пропасть между рассказами и реальностью: немцы просто шокированы увиденным в Крыму
23:43
Аляску продайте: идею Трампа по Гренландии назвали идиотской
23:01
Россия в G8 укажет Украине на ее место
22:55
В Незалежной выявили разницу между русскими и украинцами
Все новости