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Sciscape新聞報導

[Oct 28, 2003]

生物:細胞誕生的搖籃


編輯 Gene 報導

科學家發現黏土可能提供了地球上第一個細胞之所以成形的平台。

之前的研究就發現一種montmorillonite clay(中譯作高嶺石士、膠嶺石土或蒙脫石土)能夠催化核甘酸聚合成RNA。而麻州綜合醫院和霍華休斯醫學研究院的Martin M. Hanczyc、Shelly M. Fujikawa和Jack W. Szostak更發現該黏土還能協助脂肪酸形成小囊胞。

在鹼性環境中較為穩定的脂肪酸膠質顆粒(micelles)在酸性環境下會自發性地形成小囊胞,只是過程非常緩慢。在黏土的存在下,小囊胞形成的速率被加速了一百倍,意味著黏土甚至還可能協助第一個細胞的出現。當小囊胞形成後,還會加入額外的脂肪酸而長大。他們同時也發現其他表面帶負電的物質也具有催化效果。

當他們把螢光標記的RNA裝上高嶺石顆粒,再把加到脂肪酸膠質顆粒中,他們發現在小囊胞中就含有裝上RNA的顆粒。他們也證實單獨把RNA封入小囊胞時,它並不會漏出來。因此他們更認為黏土顆粒在細胞形成的早期,可能是存在細胞內的。接著他們還發現當螢光標記的小囊胞通過較小的孔洞時,還會在保有內容物的情況下分裂成更小的囊胞。

Szostak指出,他們並非是要宣稱生命就是如此開始的,他們演示出的是在沒有生化機制的參與之下,脂肪酸小囊胞的成長和分裂。 情況。他們希望在更接近自然狀況的情況下找到生命起源的線索。Szostak表示,他們希望能辦法做出能複製的小囊胞內也含有能複製的RNA之實驗,因為這是更接近自然狀況的。

原學術論文:
M. M. Hanczyc, S. M. Fujikawa & J. W. Szostak. Experimental Models of Primitive Cellular Compartments: Encapsulation, Growth, and Division. Science Oct 24 2003 302: 618-622.

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