研究チーム、氷による原始細胞の形成を報告 膜の袋の中でタンパク質を合成

Cold Spring Harbor Laboratoryは、凍結と解凍で原始細胞の形成を促す研究を紹介した。発表日は資料に記載されていない。

氷が分子を集め、膜の袋に取り込む

生物の特徴の一つは、膜で囲まれた区画の中に、多様な分子が高濃度で集まっていることだ。今回の研究は、分子を集めること、膜で包むこと、内部で反応を起こすことのつながりを扱っている。

研究チームによると、混合液をゆっくり凍らせると、氷の中に残った液体部分に、溶けている物質と膜の材料が集まった。その後、ゆっくり解凍すると、細胞ほどの大きさの膜の袋が生じたという。袋の内部には、濃縮された分子が取り込まれたとしている。

研究成果は、プレプリントという形の論文としてbioRxivに掲載されている。

かんたんに言うと、材料を集めて袋に包む

身近なたとえなら、広い場所に散らばった材料を一か所に寄せ、小さな袋に詰めるような流れだ。凍結の段階が材料を寄せる工程、解凍の段階が袋に包む工程に当たる。

ただし、注目点は袋ができたことだけではない。研究チームは、凍結と解凍によって、袋の中にPUREシステムを組み立てられたとしている。

PUREシステムは、遺伝情報を写し取り、それをもとにタンパク質を作る複数成分の仕組みだ。前者の過程を転写、後者を翻訳という。

研究チームによると、元の薄い混合液では、反応がほぼ検出されないか、全く検出されなかった。一方、その混合液から形成した膜の袋の内部では、タンパク質が合成されたという。

つまり、材料が集まることと、膜に囲まれた場所で反応が起きることを、凍結と解凍が結び付けたという報告である。

日本では、研究との関わりは

日本との関わりは発表には書かれていない。今回紹介されたのは、製品やサービスではなく、原始細胞の形成を扱う研究成果だ。

まとめ

今回の研究は、氷の中で分子が濃縮され、解凍によって膜の袋に包まれ、その内部でタンパク質が合成されたというものだ。

研究チームは、自然環境での凍結と解凍が、生命の誕生につながる物理的な経路になり得ると示唆している。生命が始まるために必要な条件を考えるうえで、氷の役割を探る手がかりになる可能性がある。