Descubren una forma sencilla de crecimiento y división de membranas de protocélulas

Título original: Crecimiento y división conjuntos de membranas de protocélulas modelo.

Resumen: La generación de formas de vida celulares sintéticas exige soluciones al problema de la forma en la que los procesos biológicos, como el crecimiento y la división cíclicos, podrían surgir a partir de sistemas puramente físicos y químicos.

Cuando se las alimenta con micelas de ácidos grasos, crecen pequeñas vesículas de ácidos grasos unilaminales. Asimismo, se las puede forzar a dividirse por extrusión, pero estos procesos de división artificial provocan la pérdida significativa de contenido protocelular durante cada ciclo de división.

En este estudio se describe un camino sencillo y eficaz de crecimiento y división de membranas de protocélulas. El crecimiento de vesículas de ácidos grasos grandes multilaminales alimentadas con micelas de ácidos grasos, en una solución en la que la permeabilidad de los solutos por la membrana sea lenta, resulta en la transformación de vesículas inicialmente esféricas en vesículas largas con aspecto de hebra, un proceso motivado por el desequilibrio transitorio entre el área de la superficie y el aumento de volumen.

En ese momento unas fuerzas de corte moderadas son suficientes para causar que las vesículas con aspecto de hebra se dividan en múltiples vesículas hijas sin pérdida de contenido interno. En un entorno de corte suave, el crecimiento y la división de las protocélulas son procesos conjuntos.

Los investigadores demuestran que las protocélulas de modelo pueden continuar realizando varios ciclos de reproducción. Las moléculas de ARN encapsulado, que representan un genoma primitivo, se distribuyen a las vesículas hijas.

Estas observaciones se acercan un poco más a la síntesis en laboratorio de una protocélula completa compuesta por un genoma y un compartimento de membrana autorreplicantes. Además, la robustez y simplicidad de este camino sugieren que durante las condiciones prebióticas de los inicios de la Tierra, se podrían haber producido procesos similares.

Autores: Zhu, Ting F.; Szostak, Jack W.

Direcciones: Hospital General de Massachusetts (EE UU), Instituto Médico Howard Hughes (EE UU), Instituto de Tecnología de Massachusetts, MIT (EE UU).

Contacto: szostak@molbio.mgh.harvard.edu .