西南科大：首次实现原始细胞间的化学信号通讯

　　日前，西南科技大学粘土矿物与生命起源课题组与英国布里斯托大学Stephen Mann院士课题组合作，在国际上首次实现了粘土矿物原始细胞间的化学信号通讯。相关成果发表在Wiley出版社微钠尺度研究领域综合性期刊《Small》上（中国科学院JCR分区工程技术类一区TOP期刊，影响因子8.36）。

　　 生命起源是现代自然科学正在探索的重大科学问题之一，迄今为止古生物学家发现的最古老生物化石是距今约三十五亿年前的蓝藻细胞，但仍未能发现更为早期的原始生命形式。可能原因之一是在地球早期环境，无机矿物与生物分子组合形成了早期的原始生命形式，使得原始细胞与无机矿物的界限不清晰，使得常规古生物研究方法无法分辨原始细胞化石。因而，结合地球早期环境条件，对现生微生物细胞结构与功能的模拟研究是探索生命起源与演化的有效途径之一。粘土矿物因其高比表面积、选择性吸附和催化活性等可能在原始生命形成过程中发挥关键作用，得到科学家的广泛关注。

　　 课题负责人西南科技大学董发勤教授介绍，现有研究证实，粘土矿物具有催化氨基酸、多肽、蛋白质等关键生物分子的合成与富集功能。以甲基硅氧烷柱撑高铁蒙脱构建的粘土矿物原始细胞模型保留了粘土矿物的选择性吸附特性和过氧化物酶类催化功能。以葡萄糖分子为控制开关，二氧化硅原始细胞包埋的葡萄糖氧化酶催化生成的H2O2，经传递触发粘土原始细胞膜的过氧化氢酶类反应，形成对温度响应的聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）包覆的复合细胞膜，构建高铁蒙脱石膜自我催化的膜自主重塑性，进一步介导胞内碱性磷酸酶的去磷酸化反应，从而首次实现了原始细胞间的化学信号通讯。