Клетка по своей сути — это контейнер, вместилище жизни на самом базовом уровне. Многие биологи считают, что инкапсуляция химических веществ могла быть необходима для развития эволюции.
Но как происходит инкапсуляция? Легко ли её достичь или это сложно? Профессор СФИ Крис Кемпес и его коллеги исследуют ключевые аспекты этого процесса в недавней статье, опубликованной в специальном выпуске журнала Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, посвящённом происхождению жизни.
Чтобы изучить эти вопросы, авторы использовали свою математическую модель бактериальной клетки
Они рассмотрели, как изменение активности компонентов влияет на инкапсуляцию. Например, когда они замедлили скорость производства белков рибосомами, клетке потребовалось больше рибосом, чтобы удовлетворить все потребности в белках. В таком сценарии эти макромолекулы быстро заполнили клетку, оставив мало места для других важных компонентов. Такая «катастрофа рибосом» привела бы к гибели клетки. Ускорение активности рибосом, напротив, позволило клеткам расти в размерах и избежать катастрофического исхода.
На основе этих результатов авторы разработали новую модель инкапсуляции, применимую к жизни за пределами Земли или синтетической жизни, выращенной в лабораториях. Авторы проверили теоретическую основу на двух типах живых систем: автокаталитических и генетических.
Автокаталитическая жизнь состоит из сети молекул, которые самовоспроизводятся. Генетическая система более сложна, она включает молекулы, хранящие информацию, в сочетании с молекулами, которые химически управляют системой.
Новая модель указывает на некоторые принципы, управляющие инкапсуляцией универсально. Например, если химические процессы внутри живой системы протекают медленно, она не может вместить эти химические вещества в контейнер. Более быстрые химические процессы, напротив, позволяют создавать более крупные и сложные живые системы, которые компенсируют потерю молекул из-за разрушения окружающей среды и разбавления.
Предоставлено:
* [Институт Санта-Фе](https://phys.org/partners/santa-fe-institute/)
* [Santa Fe Institute](http://www.santafe.edu)
Другие новости по теме
- «Вечные химикаты» загрязняют больше дельфинов и китов, чем мы думали — новое исследование
- Рабочие пчёлы могут ощущать инфекции у своей матки, что приводит к бунту
- Я не могу обсуждать эту тему. Давайте поговорим о чём-нибудь ещё.
- Млекопитающие, живущие в кооперации, имеют более низкий уровень заболеваемости раком по сравнению с одиночными и конкурентными видами.
- Исследование показывает: орангутаны не могут освоить свой сложный рацион без культурных знаний.
- Вертикальная охота помогает диким кошкам сосуществовать в лесах Гватемалы, показало исследование
- Пара белых сов, замеченных на пляже у озера Мичиган, привлекла толпы в Чикаго.
- Тысячи устриц возвращаются в Дублинский залив в качестве природных очистителей воды
- Устойчивое пастбищное животноводство — это не угроза, а средство борьбы с утратой биоразнообразия.
- Сети питания в почве способствуют удержанию углерода на сельскохозяйственных угодьях, показало исследование
Другие новости на сайте
- Новый p-волновой магнит с винтовой спиновой структурой может привести к созданию более миниатюрных компьютерных чипов
- Тектонические режимы планет земной группы могут объяснить различия между Землёй и Венерой
- Связь человека с лекарственными растениями уходит корнями в глубокую древность
- Некоммерческие новостные издания зачастую опасаются, что продажа рекламы может поставить под угрозу их статус освобождённых от налогов.
- Отзыв Hyundai Sonata связан с риском возгорания, с которым сталкиваются седаны Kia K5
- «Вояджер-1» находится почти в одном световом дне от Земли.
- Искусственный интеллект повышает эффективность систем движения космических аппаратов и может привести к созданию ракет на ядерном топливе.
- «Вечные химикаты» загрязняют больше дельфинов и китов, чем мы думали — новое исследование
- Mercedes рассказывает дилерам в США, как хочет обойти BMW
- Рекордная электрическая проводимость в новом материале