NatChem: короткие липиды могли привести к появлению первых клеточных мембран

Американские биохимики из Калифорнийского университета раскрыли механизм, который, предположительно позволил возникнуть первым клеточным мембранам на заре существования жизни на Земле. Исследование опубликовано в научном журнале Nature Chemistry (NatChem).

Специалисты предположили, что для появления клеток на ранней Земле сначала должна была сформироваться некая форма клеточной границы, защищающая содержимое клетки от окружающей среды.

Отметив, что современные клеточные мембраны все состоят из липидов, ученые задались вопросом, могли ли первые клеточные мембраны также состоять из липидов, и если это так, то как они могли развиться из простых молекул.

Чтобы это выяснить, команда начала с цистеина — аминокислоты, которая, как они ранее определили, вероятно, была распространена на самых ранних этапах существования планеты и служила своего рода клеем, удерживающим вместе молекулы-предшественники.

Биохимики объединили аминокислоту с короткими жирными кислотами с восемью атомами углерода. Во время объединения молекулы реагировали, образуя липид с двумя хвостами.

Они отметили, что некоторые из них также самостоятельно формировались в сферы с мембранами, которые команда окрестила протоклетками. Хотя в этих сферах не было никаких соединений, обнаруженных в живых клетках, по-видимому, они могли служить своего рода промежуточной площадкой.

Исследователи также увидели, что мембраны протоклеток оказались выровнены в два слоя, а сферы демонстрировали признаки способности загонять в себя другие молекулы, что позволяло принимать другие компоненты для развития жизни. Их протоклетки были достаточно крепкими, чтобы выжить при смешивании с ионами магния и кальция, которые, скорее всего, были в изобилии на ранней Земле.