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正致力于利用细菌的潜力来开发先进的合成细胞，以模拟真实生命的功能。这一重要研究取得了显著进展，尤其是在构建被称为原细胞（protocell）的合成细胞方面，该研究能够更准确地模拟活细胞的复杂组成、结构与功能。这项研究的成果发表在Nature期刊上，文章标题为“Living material assembly of bacteriogenic protocells”。

该研究采用了一种新颖的方法，基于单个凝聚体微滴进行空间可控组装，并原位裂解细菌菌落以实现活性材料的组装，从而创造出一个以原核细胞为灵感的真核细胞仿生系统。这在人工细胞的研发领域中代表了一个重要的突破。从自下而上的合成生物学和生物工程到生命起源研究，原细胞中实现真实功能的挑战贯穿多个领域。然而，之前的微胶囊模型尝试并未成功，因此研究人员转向细菌，通过活体材料组装过程来建立复杂的合成细胞。

研究团队展示了一种创新的方法，利用充满活细菌的粘性微液滴作为微型建筑场地，以构建高度复杂的原细胞。在第一步中，研究人员首次将空液滴暴露于两种类型的细菌，其中一种细菌群体自发捕获在液滴内部，而另一种细菌则被困在液滴表面。随后，这两种细菌被消灭，释放的细胞成分仍被困在液滴内部或表面，从而构建出膜包覆的细菌性原细胞（bacteriogenic protocell），其内部包含数千个生物分子和机械部件。

研究结果表明，这些原细胞通过糖酵解能够产生富含能量的分子（ATP），并能够通过体外基因表达合成RNA和蛋白质，这进一步表明这些遗传的细菌成分在合成细胞中保持活性。这种创新方法为生物医疗领域的合成细胞研究带来了新的希望，特别是在疾病模型的构建和药物筛选方面。

此外，研究发现，在48小时内，被捕获的细菌菌落的生长使得原细胞内的总蛋白浓度增加了三倍。这一发现将为合成细胞的长期能量供应以及细胞内的代谢过程提供了宝贵的基础，特别是在基因表达和细胞骨架组装方面。引人注目的是，由于细菌在现场的代谢活动，这些原生细胞在形态上出现了类似变形虫的特征，形成了一种具有综合生物特性的细胞仿生系统。

总的来说，该研究首次开创了基于原核细胞的新型人造细胞构建系统，不仅为构建更复杂的真核细胞仿生系统提供了设计理念和技术支持，而且也为生命起源的科学探索提供了新思路。这项研究为合成生物学以及生物工程的多学科交叉与协作提供了良好的平台，展示了令人大为振奋的研究潜力及发展前景。随着对生物医疗领域的日益重视，利来国际将积极推动此类前沿研究的进展，助力医疗技术的未来。