热单(细胞)在您的(古老)地区!

一个简单的因素可以让古地球上的细胞发生翻天覆地的变化:温度。

法国研究人员的一个新的计算模型表明，早期原始细胞的繁殖可能主要是由细胞内外的温差驱动的。

“我们研究的最初动机是确定驱动细胞分裂的主要力量，”该论文的主要作者、法国科学大学的罗曼·阿塔尔解释说发表在生物物理期刊．

“这很重要，因为癌症的特征是不受控制的细胞分裂。这对理解生命的起源也很重要。”

将一个细胞分裂成两个子细胞需要一系列不同的生化和机械过程来同步。在现代细胞中，这些过程涉及到细胞内部的复杂结构——如基因、RNA、酶和细胞器——但这些结构的进化必须晚于更基本的分裂能力。

那么古老的细胞是如何复制的呢?

---

阅读更多:青蛙卵细胞分裂的惊人视频

---

在这项新的研究中，Attal和他的同事提出了一个基于早期细胞是简单的囊泡——液体囊——包含一个化学反应网络(后来演变成现代细胞代谢)的想法的模型。

他们假设，构成细胞外部(膜双分子层)的分子首先是在一个椭圆形细胞内通过放热化学反应合成的。

当细胞内温度缓慢升高时，最热的分子缓慢地向细胞外移动;这种不对称的运动使得外层比内部长得快。

然后，细胞一分为二的切面出现在椭圆形中间最热的区域。

Attal说:“所描述的情景可以看作是有丝分裂的祖先。”“由于没有40亿年前的生物档案，我们不知道第一个单细胞共同祖先(FUCA)包含什么，但它可能是一个囊泡，由脂质双分子层包裹着一些放热化学反应。”

作者指出，尽管这是一个理论模型，但它可以通过实验进行测试——例如，通过使用荧光分子来测量现代真核细胞内的温度变化，在那里线粒体提供热量。

“一个重要的信息是，推动生命发展的力量基本上是简单的，”Attal说。“第二个教训是，温度梯度在生化过程中很重要，细胞可以像热机一样工作。”