27.01.2012 12:49
Keemikud said valmis kunstliku rakumembraani
Bioloogid ja keemikud on pikka aega soovinud laboris luua sünteetilist elu – panna molekulidest kokku täiesti kunstliku raku.
Pärilikkusainega manipuleerimise alal teeb teadus edusamme, näiteks loodi mõnda aega tagasi sünteetilise genoomiga bakterirakk. Kuid rakk vajab lisaks DNAle veel suurt hulka muid struktuure.
Harvardi ja San Diego California ülikoolide keemikud astusid tähtsa sammu sünteetilise raku loomise suunas. Nad suutsid luua ilma ensüümide abita tekkivaid rakumembraane – rakke ümbritsevaid kesti, läbi mille toimub oluliste ainete liikumine. Sarnased eksperimendid aitavad saada selgust, kuidas ikkagi elu tekkis.
Rakumembraanid koosnevad peamiselt lipiididest. Sellesse aineklassi kuuluvad nii rasvad, õlid kui vahad. Lipiidimolekulidel saab eristada hüdrofiilset ehk veega vastastikmõjus olevat peaosa ning vett tõrjuvat sabaosa.
Vees moodustavad lipiidid umbes nelja nanomeetri paksuse kaksikkihi, kus peaosad pöörduvad vee poole ja sabad paiknevad vastakuti. Samamoodi paiknevad lipiidid ka rakumembraanis.
Elusolendites tekitavad lipiidikihi ensüümid, mis asuvad rakumembraani enda sees. Seetõttu ei saa biokeemikud siiani täpselt aru, kuidas said tekkida kõige esimesed membraanid.
San Diegos asuva California ülikooli keemik Neal Devaraj ning Harvardi ülikool Itay Budin lisasid vette õli ja pesuvahendit. Tavapäraselt on selline segu stabiilne. Kuid keemikud kasutasid reaktsiooni katalüsaatorina vaske.
Metalliioonide lisamisel hakkasid õlitilgakeste küljest punguvad väikesed põikesed. Ööpäeva möödudes olid õlitilgad kadunud ning nende asemele olid tekkinud lihtsa ehitusega lipiidikiht.
Devaraj sõnul oli kogu reaktsioon täiesti kunstlik ning bioloogiliselt samaväärselt sellele ei leidu. Just nii võisid kunagi tekkida ka esimesed rakumembraanid.
Uurimus ilmus ajakirjas Journal of the American Chemical Society.
Osale Novaatori videovõistluse publikuhääletusel!