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
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите его и нажимите Ctrl+Enter
Загрузка...
Также по теме
Добавить комментарий
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Или водите через социальные сети
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Свежие новости
Все новости
Последние комментарии
Если не на что жить,зачем тогда жить? Какой смысл? Так все просто, - tovarih
Ну все понятно,еще один больной на всю голову.Обострение,тут нужна госпитализация. А вообще,почему-то мне кажется,что у него мерзкая рожа, - tovarih
Эти голландцы так достали.....знают, кто виноват, но вину перелаживают на других. Но ничего не выйдет. Если бы были фото, подтверждающие вину, - Дмитрий
Бред.. По мнению "Коммерсанта" беларусы хотят объединится с Россией, но это далеко не так. Наш путь лежит не в Россию, а в ЕС, так как на, - Гость Алексей
Командный бункер ракетных войск России попытались взломать ядерным взрывом
F-35A «уничтожил» гибрид «Панцирь-С1» и «Куб»
Кто расстрелял Майдан: на Украине всплыл очередной свидетель кровавой бойни
Российские средства ПВО сожгли ударный беспилотник США стоимостью $17 млн
Порошенко обозвал Путина «мышиным королём» ополченцев Донбасса
Лучшее за неделю
Фото
В Нацполиции установили, что убийцы Шеремета исповедовали культ арийской расы
С подачи Фарион: Украинские нацисты провели флешмоб с ножами, топорами и автоматами в окнах
Репититорша "растлевает" и "заражает" учеников
В Польше поглумились над могилами бойцов УПА
Почему российские танки легче и меньше западных?