日本用簡單有機化合物合成人造細胞

日本東京大學研究人員用簡單的有機化合物合成了能夠自我增殖的人造細胞。這種增殖方式類似大腸桿菌的細胞有望成為探索生物起源的線索。


    取得這項成果的是東京大學名譽教授菅原正 (Tadashi Sugawara) 等組成的團隊。研究人員先利用類似界面活性劑的分子、催化劑以及水制成雙層膜。然後把混有從大腸桿菌提取的ＤＮＡ（脫氧核糖核酸）和ＤＮＡ合成酶的水注入雙層膜，讓膜包裹著含ＤＮＡ的水，形成外觀像細胞的直徑１至１０微米的球體。

    之後，讓球體內液體的溫度升高至９５攝氏度再下降到６５攝氏度。在不斷重復這種溫度變化的過程中，加上酶的效用，ＤＮＡ成功復制，經過２０次反復，ＤＮＡ增加至１００多萬倍。

    ＤＮＡ增加後，再添加制作膜的有機化合物，部分ＤＮＡ就附著到雙層膜內壁，人造細胞開始膨脹，約４分鐘後如同天然細胞分裂一樣從中間斷裂，形成新細胞。在實驗中一個人造細胞能分裂出８到１０個細胞。

    據介紹，雖然在這次研究中使用來自于大腸桿菌的ＤＮＡ，不過即使使用人工合成的ＤＮＡ，人造細胞也能實現同樣的增殖。

    相關研究論文發表在５日的英國《自然‧化學》雜誌網路版上。




科技日報 2011/09/16  劉霞

相關連結

• Artificial cells made to reproduce thanks to DNA (New Scientist)
• Self-reproduction of supramolecular giant vesicles combined with the amplification of encapsulated DNA (Nature Chemistry)
• Soft Matter Physics (Tokyo Univeristy)