Вчені показали, як могли ділитися перші протоклітини

0
15

До появи найперших одноклітинних організмів майбутнє життя проходило довгий шлях хімічної еволюції. Конкуренція молекул змінилася конкуренцією метаболічних перетворень, що відбуваються в замкнутому обсязі окремих протоклітин. Такі бульбашки, оточені двошарової ліпідної мембраною, ще були позбавлені генів, білкових ферментів і рецепторів, клітинного скелета і органел. Однак вони не могли еволюціонувати, якби не розмножувалися поділом.

Питання про те, як відбувався поділ цих протоклітин, залишається загадкою. Цікаве пояснення їй запропонували французькі вчені роман атталь (romain attal) і лоран шварц (laurent schwartz), стаття яких опублікована в biophysical journal. Такий механізм поділу досить простий і спирається на фізичні процеси, що проходять без втручання з боку біології.

Справа в тому, що синтез нових ліпідів, що поповнюють мембрану протоклітини, відбувався всередині неї. Які б не були відповідні реакції, вони приводили до виділення тепла, а значить, внутрішні області бульбашки нагрівалися сильніше. В результаті температура внутрішнього шару ліпідної мембрани могла підніматися вище, ніж у зовнішньому шарі. Цей температурний градієнт був здатний впливати на поведінку складових мембрану молекул.

Більш гарячі і» енергійні » молекули внутрішнього шару мігрували в зовнішній активніше, ніж відбувався зворотний процес. Тому зовнішній шар збільшувався швидше, ніж внутрішній, викликаючи механічні деформації мембрани. У ній з’являлися складки, які поступово ставали більше, причому найактивніше — на ділянках, близьких до центру протоклітини, де температурний градієнт максимальний. Там складка могла швидше за все зімкнутися в центрі, розділивши ліпідний пухирець надвоє.

Цікава модель атталя і шварца залишається лише теоретичною. Однак її можливо перевірити експериментально. Якщо температура служила ключовим драйвером поділу протоклітин, «відлуння» цих процесів має зберегтися і в сучасних організмах. На них може вказати детальне вимірювання температури на різних ділянках клітини в процесі поділу.