Mit den Feiertagen vor der Tür beginnen wir alle, Geschenke zu bestellen. Jedes wird sorgfältig in einer Schachtel oder einem luftgepolsterten Umschlag verpackt und für den Versand adressiert. Ohne Verpackung würden die Gegenstände in einem chaotischen Durcheinander zusammenfallen und ihr Ziel verfehlen. Das Leben früher Chemikalien war auf eine gewisse Weise wie diese ‚Geschenke‘. Sie schwebten in einer Ursuppe herum und bildeten schließlich die längeren Moleküle, aus denen das Leben besteht. Aber ohne eine ‚Verpackung‘, die sie in einzelne Pakete einschließt, stießen verschiedene Moleküle zwar aufeinander, drifteten aber letztendlich auseinander, ohne die notwendigen Verbindungen zu knüpfen, um Leben zu entfachen.
Mit Zellmembranen als Schlüsselkomponente werden die molekularen Maschinen des Lebens zusammengepackt. Diese Membranen bestehen aus fetten Molekülen und sind das Fundament unserer Zellen sowie der Grundbaustein für mehrzelliges Leben. Sie halten Bakterien und andere Krankheitserreger fern und lösen biologische Mechanismen aus, die normale zelluläre Funktionen antreiben.
Wissenschaftler haben lange darüber debattiert, wie sich die ersten Zellmembranen bildeten. Deren Bausteine, langkettige Lipide, waren auf der frühen Erde schwer zu finden. Kürzere Fettsäuremoleküle hingegen waren reichlich vorhanden. Eine neue Studie in Nature Chemistry bietet nun eine Brücke zwischen diesen kurzen Fettsäuremolekülen und den ersten primitiven Zellen.
Geleitet von Neal Devaraj an der University of California in San Diego überredete das Team kurze Fettsäuremoleküle dazu, Blasen zu bilden, die biologische Moleküle einschließen können. Das Team fügte dann moderne RNA-Moleküle hinzu, um chemische Reaktionen innerhalb der Blasen anzutreiben – und beobachtete, wie die Reaktionen ähnlich funktionierten wie in einer funktionalen Zelle.
Die resultierenden Protocellen sind die neueste Erkenntnis zur Erforschung der Ursprünge des Lebens. Sie imitieren jedoch nur Teile normaler lebender Zellen. Ihnen fehlt die molekulare Maschinerie zur Replikation, und ihre Membranen sind im Vergleich zu unseren rudimentär. Dennoch eröffnet das ‚faszinierende‘ Ergebnis ‚eine neue Möglichkeit‘, wie Sheref Mansy von der University of Trento gegenüber Science sagte.
