06.09.2021
Сергей Васильев
1
3 501

Ученые показали, как могли делиться первые протоклетки

5.5

Примитивный механизм деления самых ранних предшественников жизни мог использовать естественный градиент температуры.

©Pierangelo Gobbo, Pavan Kumar, University of Bristol

До появления самых первых одноклеточных организмов будущая жизнь проходила долгий путь химической эволюции. Конкуренция молекул сменилась конкуренцией метаболических превращений, происходящих в замкнутом объеме отдельных протоклеток. Такие пузырьки, окруженные двуслойной липидной мембраной, еще были лишены генов, белковых ферментов и рецепторов, клеточного скелета и органелл. Однако они не могли эволюционировать, если бы не размножались делением.

Вопрос о том, как происходило разделение этих протоклеток, остается загадкой. Интересное объяснение ей предложили французские ученые Роман Атталь (Romain Attal) и Лоран Шварц (Laurent Schwartz), статья которых опубликована в Biophysical Journal. Такой механизм деления достаточно прост и опирается на физические процессы, проходящие без вмешательства со стороны биологии.

Дело в том, что синтез новых липидов, пополняющих мембрану протоклетки, происходил внутри нее. Каковы бы ни были соответствующие реакции, они приводили к выделению тепла, а значит, внутренние области пузырька нагревались сильнее. В результате температура внутреннего слоя липидной мембраны могла подниматься выше, чем во внешнем слое. Этот температурный градиент был способен влиять на поведение составляющих мембрану молекул.

Более горячие и «энергичные» молекулы внутреннего слоя мигрировали во внешний активнее, чем происходил обратный процесс. Поэтому внешний слой увеличивался быстрее, чем внутренний, вызывая механические деформации мембраны. В ней появлялись складки, которые постепенно становились больше, причем активнее всего — на участках, близких к центру протоклетки, где температурный градиент максимален. Там складка могла быстрее всего сомкнуться в центре, разделив липидный пузырек надвое.

Любопытная модель Атталя и Шварца остается лишь теоретической. Однако ее возможно проверить экспериментально. Если температура служила ключевым драйвером деления протоклеток, «эхо» этих процессов должно сохраниться и в современных организмах. На них может указать детальное измерение температуры на разных участках клетки в процессе деления.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Предстоящие мероприятия
7 часов назад
Илья Ведмеденко

Научно-производственное объединение «Энергомаш» передало в прошлом году двигатель РД-171МВ ракетно-космическому центу «Прогресс»: там его ждут стендовые испытания в составе первой ступени ракеты-носителя «Союз-5».

Позавчера, 19:27
Михаил Орлов

В последнее время Азовское море страдает от нашествий медуз-корнеротов. Местные исследователи из Азово-Черноморского филиала ВНИРО подошли к проблеме изобретательно и предложили использовать корнеротов как ценный продукт питания.

Вчера, 13:25
Николай Цыгикало

Создание грандиозной группировки спутников Starlink продемонстрирует принципиально новые качества, которые начинают проявляться у экстремально больших спутниковых систем. Их баллистические возможности могут оказаться неожиданными и позволят использовать такую мегагрупприровку совсем не по основному назначению. Например, можно оперативно превратить часть мирных спутников в оружие и выполнить боевую задачу, а после вернуть спутники к их обычной работе. Naked Science задался вопросом, насколько это возможно.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

26 января
Илья Ведмеденко

Украина, вероятно, потеряла недавно запущенный космический аппарат «Сич-2-30». Пока с ним нет устойчивой связи — или совсем никакой.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

-
1
+
Комментарий удален пользователем или модератором...
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: