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Pushing Structural Complexity in Protocells Toward Emergent Functionality
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DOI：10.1002/adma.73999.png)
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摘要
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原细胞为自下而上构建类生命系统及理解细胞组织背后的物理化学原理提供了有前景的平台。早期的原细胞模型主要关注最小化的隔室化和简单的生化功能，然而越来越多的证据表明，复杂细胞行为的涌现需要跨多个长度尺度的更高阶结构组织。合成细胞、软物质和系统化学的最新进展因此使该领域转向工程化具有增强功能和集体能力的结构复杂的原细胞。在本综述中，我们总结了构建结构复杂性不断增加的原细胞的最新进展，包括膜界定的凝聚体系统、多隔室结构和层级组织组装。我们进一步讨论了这些结构特征如何使能空间编程反应、信号转导、适应性通信和集体组织等涌现功能。特别强调物理化学相互作用和基质介导组装在指导原细胞组织形成更高阶群落和类组织材料中的作用。最后，我们强调了开发动态自适应、非平衡原细胞系统的当前挑战和未来机遇，这些系统弥合了简化仿生隔室与自主合成生命物质之间的差距。本综述强调了结构复杂性作为驱动原细胞向涌现功能和类生命行为发展的中心设计原则。
Keyword:
compartmentalisation
cytomimetic function
liquid-liquid phase separation
protocell
prototissue
期刊
IF:
26.8
论文数:
3.5W
被引数:
46.0W
机构
引用论文
Minimal Cells and Genome Minimization: Top-Down and Bottom-Up Approaches to Construct Synthetic Cells最小细胞与基因组最小化：构建合成细胞的自上而下和自下而上方法
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