来自中国上海交通大学、英国布里斯托大学和法国国家科学研究中心的研究人员，利用细菌的潜力，成功研发出先进的合成细胞，以模拟真实生命的功能。这项研究在构建名为原细胞（protocell）的合成细胞方面取得了重要进展，使得模拟活细胞的复杂组成、结构和功能更加准确。相关研究成果已在《Nature》期刊上发表，论文标题为“Living material assembly of bacteriogenic protocells”。

该研究基于单个凝聚体微滴，进行了空间可控组装和原位裂解细菌菌落的活性材料组装工艺，成功构建了一种以原核细胞为灵感的真核细胞仿生系统，标志着人造细胞研究领域的重大突破。从自下而上的合成生物学和生物工程到生命起源研究，建立原细胞中的真实功能是一项涉及多个领域的全球性挑战。此前，使用微胶囊建立原细胞模型的尝试虽未成功，但科学家们通过转向细菌，利用活体材料组装过程建立了复杂的合成细胞。

本研究展示了一种利用充满活细菌的粘性微液滴作为微型建筑场地的方法，来构建高度复杂的原细胞。在第一步中，空液滴被暴露于两种类型的细菌：一种细菌自发被捕获在液滴内，而另一种则被困在液滴表面。随后，这两种细菌均被消灭，从而释放的细胞成分仍被保留在液滴内部或表面，形成含有数千个生物分子和机械零件的膜包覆的细菌性原细胞（bacteriogenic protocell）。研究表明，这些原细胞能够通过糖酵解产生能量分子（ATP），并通过体外基因表达合成RNA和蛋白，显示出遗传的细菌成分在此合成细胞中依然保持活性。

随着被捕获细菌菌落的生长，原细胞内的总蛋白浓度在48小时内增加了三倍。这一过程不仅推动了合成细胞/活细胞实体的构建，而且使得原细胞能够自我维持ATP生产，为糖酵解、基因表达和细胞骨架组装提供长期能量。研究还发现，由于细菌在细胞中的代谢和生长，这些原细胞表现出类似变形虫的外部形态，形成了一种具有综合生命特征的细胞仿生系统。

这项研究首次建立了基于原核细胞的新型人造细胞构建系统，为设计复杂性更高的真核细胞仿生系统提供了新思路。同时，对于探讨生命起源等科学研究也具有重要启示，促进了合成生物学和生物工程等多个学科的交叉融合与发展，展现出令人兴奋的研究潜力与发展前景。借助这样的创新研究，科学家们迈出了向更深层次的生物医疗研究进发的关键步伐，并为未来的生物技术创新奠定了基础。

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