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区室化是生命的标志,也是当前构建人工细胞的核心目标。[1] 人们研究了不同类型的区室,包括脂质体、蛋白质体、聚合物体和凝聚层,以深入了解区室化对活细胞中常见的生物分子和生化反应网络的作用。[2] 然而,这些区室无法模拟活细胞的所有功能特征,包括高内部生物分子浓度、选择性膜和与其他细胞相互作用的能力。凝聚层液滴是一种类似细胞的区室,由RNA、肽或小分子在多种非共价相互作用的驱动下通过液-液相分离(LLPS)自发形成。[3] 凝聚层的物理性质取决于其组成部分的结构-功能关系。一般来说,它们含有高浓度的肽或RNA,模拟活细胞内的物理化学环境。[4] 然而,由于缺乏膜,通常会导致快速聚结,这对它们的稳定性构成了挑战。此外,没有屏障意味着难以选择性地吸收营养物质并去除废物同时保留有用的产品。[3,5] 脂质基膜结合区室(其中脂质体是最著名的例子)也常被用作原始细胞模型进行研究,但它们内部的溶质浓度通常低于活细胞中的生物分子浓度,或者当高渗透压没有得到仔细平衡时,它们有破裂的危险。[6]

具有半透膜的肽基凝聚层核心囊泡

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