Космос под ногами: спецпроект Naked Science о космонавтике и «трудной» нефти
Читать
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
06.09.2021
Сергей Васильев
1
3 752

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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

25 января
Алиса Гаджиева

Согласно британским историческим хроникам, первая битва между армией короля Карла I и сторонниками парламента произошла на поле близ деревни Кердворт в Центральной Англии. Оказалось, все было совсем не так.

Позавчера, 08:22
Роман Босиков

Ресурсы Земли ограничены, и вопросы о том, где брать их в будущем, возникают уже сейчас. Наиболее подходящим ответом на растущие запросы человека представляется космос с его бескрайними просторами и астероидами, набитыми редкими металлами. Но кто и как планирует добывать руды на «космических булыжниках»? И главное, это вообще реально? Naked Science размышляет о культурном наследии, настоящем и будущем коммерческого освоения астероидов.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

21 января
Сергей Васильев

Грибница вешенок оказалась усеяна крошечными отростками, заполненными мощным нейротоксином, который почти мгновенно парализует мелких червей. Ученым удалось выяснить, из чего состоит и как действует этот смертельный яд.

24 января
Анна Новиковская

Согласно исследованию американских ученых, съесть одну форель, выловленную в реках и озерах США, эквивалентно месячному употреблению воды, загрязненной «вечными химикатами».

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

5 января
Александра Медведева

Биологи показали, что нейронные сети гиппокампа, ответственные за пространственное восприятие, изменяются не линейным образом, а в соответствии с гиперболической геометрией. То есть мозг представляет пространство в форме расширяющихся песочных часов. Результаты исследования могут иметь значение для лучшего понимания различных нейродегенеративных расстройств.

[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
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
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: