Science Advances：构建原始细胞模子并模拟细胞旌旗灯号通报

细胞内普遍存在由卵白质和核酸互相作用而造成的液滴状无膜细胞器，与有膜细胞器相比，这些无膜细胞器源于液-液相拆散，具备亚稳定的特色，且参加细胞内的代谢、物资分派等紧张运动，关于生物体的心理和病理进程具备紧张意义。今朝，学界尚不分明无膜细胞器若何相应细胞内/内部情况变动的机制。

在国度自然迷信基金委和中国迷信院的支持下，中科院化学研讨所高分子物理与化学试验室乔燕课题组展开了原始细胞模子和类细胞行动的研讨，取得了系列停顿（Adv. Sci. 2021， 2101187； ChemSystemsChem 2020， 2， e2000044； Angew. Chem. Int. Ed. 2019， 58， 17758）。

近期，该团队通过氨基酸衍生物和多糖高分子的液-液相拆散，制备出具备光和pH双重相应的凝集液滴。在此根底上，应用卵白质微囊的选择透过性仿生重构该凝集液滴，构建了具备“细胞器”的多级次原始细胞模子。这些无膜细胞器可能富集卵白、核酸等生物分子，且可能对pH、光以及旌旗灯号分子发生相应，完成仿生细胞器的崩溃和再生，并随同着生物年夜分子等物资的富集和开释，完成了对酶催化反馈速度的调控。在此根底上，研讨团队基于亚细胞器多重旌旗灯号相应的个性，在高级次原始细胞模子内构建了简单的酶反馈网络，通过物理旌旗灯号（光）和生归天学反馈（酶反馈）协同诱导亚细胞器的造成与崩溃，具备布尔逻辑门（或非门和与非门）的特征，胜利模拟了细胞内的旌旗灯号通报及用于化学盘算。相关研讨成果颁发在Science Advances上（Sci. Adv. 2021， 7， eabf9000），并被Nature（Nature 2021， 594， 152）作为研讨亮点进行报道。 (100yiyao.com）