Em algum momento durante o desenvolvimento da vida na Terra, o material inorgânico se tornou orgânico e se tornou uma questão não -viva. Como isso aconteceu é um dos maiores segredos da humanidade. Hoje, os cientistas estão trabalhando no desenvolvimento de células artificiais que imitam células vivas, na esperança de revelar evidências que ajudariam a responder à pergunta: como a vida começou na Terra?
Embora não exista uma definição única de vida, três elementos são repetidos através da biologia:
- Divisão – uma barreira que separa o interior da célula do meio ambiente;
- Metabolismo – Construindo moléculas e destruindo -as para implementar a função celular; e
- Seleção – um processo no qual algumas partículas preferem sobre outras.
No passado, os pesquisadores se concentravam na divisão, mas não no metabolismo. No entanto, esse ciclo de construção e destruição das moléculas é um aspecto decisivo de como as células vivas respondem a estímulos ambientais, repetição e desenvolvimento.
Agora, pesquisadores da Universidade da Califórnia San Diego projetaram um sistema que combina membranas celulares e inclui metabolismo. O trabalho deles aparece em Química da natureza Aparece na capa da edição de junho de 2025.
Células que não possuem uma rede de metabolismo preso – elas são incapazes de remodelar, cultivar ou dividi -las. A vida evoluiu muito hoje, mas queremos entender se o metabolismo pode ocorrer em sistemas químicos muito simples, antes do desenvolvimento da biologia mais complexa. “
Neil Divarag, presidente de Murray Godman em química e bioquímica na Universidade da Califórnia em San Diego e o principal investigador no artigo
A gordura são compostos gordurosos que desempenham um papel importante em muitas funções celulares. Nas células vivas, as membranas gordas atuam como barreiras, as células se separam do ambiente externo. Membranas de gordura dinâmicas, capazes de se redefundar em resposta às demandas celulares.
Como um passo decisivo para entender como as células vivas se desenvolveram, o Laboratório Devaraj projetou um sistema em que a gordura pode formar apenas membranas, mas, através do metabolismo, também pode entrar em colapso. O sistema que eles criaram não era vital, o que significa que apenas um material vivo foi usado. Isso é importante para ajudar a entender como a vida aparece na Terra antes que haja apenas uma questão viva.
“Estamos tentando responder à pergunta básica: quais são os sistemas mínimos que têm as características da vida?” Alessandro Frakasi, pesquisador de pós -doutorado do Laboratório Divarag e o primeiro autor do jornal.
O ciclo químico criado por combustível químico é usado para estimular os ácidos graxos. Ácidos graxos, então cônjuges com lisofosfolipídios, que geram fosfolipídios. Essas membranas de fosfolipídeos formam automaticamente, mas, na ausência de combustível, travam e retornam aos ingredientes de ácidos graxos e ingredientes lisofosfolipídicos. O curso começa novamente.
Agora que eles mostraram que podem criar uma membrana celular artificial, eles querem continuar adicionando camadas de complexidade até criar algo que contenha muitas propriedades que nos conectamos à “vida”.
“Sabemos muito sobre células vivas e o que eu fiz”, afirmou Frakasi. “Mas se você colocar todos os ingredientes separados, na verdade não entendemos como montá -lo para fazer a célula funcionar como ela faz. Estamos tentando re -criar uma célula primitiva, mas funcional, uma camada de uma só vez”.
Além de lançar luz sobre como a vida começa em um ambiente vital, o desenvolvimento artificial de células pode ter um impacto no mundo real. Entrega de medicamentos, fabricação biológica, terapia ambiental e sensores vitais são todas as possibilidades nas próximas décadas, enquanto continuamos a aprofundar nossa compreensão de como a vida é na Terra.
“Podemos não ver esses tipos de progresso por 10 ou 20 anos”, apontou Divarag. “Mas temos que trabalhar hoje, porque ainda temos muito a aprender”.
Autores: Alessandro Frakasi, Andres Siwan, Hong Junte -se a Lee, Alexander Hargong e Nile Divarag (toda a Universidade da Califórnia em San Diego); Roberto J. Brie (Universidade da Coruña (Espanha)).
Este trabalho foi financiado pela National Science Corporation (CE-234664).
