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在探索细菌的潜力，以开发前沿的合成细胞，模拟真实生命的功能。通过在合成细胞的构建方面取得显著进展，他们创造了被称为原细胞（protocell）的模型，这一模型更精准地再现了活细胞的复杂结构和功能。这项研究成果已发表于《Nature》期刊，论文标题为“Living material assembly of bacteriogenic protocells”。该研究通过以单一凝聚体微滴进行空间可控组装和原位裂解活细菌群落，成功实现了一种受原核细胞启发的真核细胞仿生系统，为人造细胞研究领域带来了重大突破。

在合成生物学和生物工程的交叉领域中，原细胞的真实功能实现是一项极具挑战性的全球性课题。过去尝试用微胶囊来构建原细胞模型的尝试未能成功，因此科学家们转向细菌，利用活体材料组装过程来建立高度复杂的合成细胞。本研究展示了一种方法，利用充满活细菌的粘性微液滴作为微型建筑场地，构建复杂的原细胞。

在研究的第一阶段，研究人员将空液滴暴露于两种细菌中：一种细菌自发地被液滴捕获，另一种则被困在液滴表面。随后，研究人员销毁了这两种细菌，释放出的细胞成分仍被困在液滴内或表面，形成含有数千个生物分子和机械组件的膜包裹的细菌性原细胞（bacteriogenic protocell）。研究结果显示，这些原细胞能够通过糖酵解生成富含能量的分子（ATP），并通过体外基因表达合成RNA和蛋白质，表明其内部的细菌成分保持活性。

实验结果表明，植入的大肠杆菌细胞在捕获3小时后仍保持活力，且在48小时内其数量增长约10倍，活细胞的百分比从98%下降至60%。为了监测原细胞中的细菌活力，研究团队使用了NovoExpress软件和Agilent NovoCyte流式细胞仪进行计数，相应的细胞染色方法为SYTO-9与PI。

经过48小时的细菌增长，原细胞内的总蛋白浓度增加了三倍。为进一步构建合成细胞，这项研究通过将活细菌植入原细胞，创造了自我维持的ATP生产系统，支持糖酵解、基因表达和细胞骨架组装等功能。令人意外的是，这些原生命构造体表现出类似变形虫的外部形态，形成了一种具有综合生命特征的细胞仿生系统。

该研究首次构建了基于原核细胞的新型人造细胞系统，这不仅为更复杂的真核细胞仿生系统的设计提供了新思路，同时也为生命起源等科学领域的探索开辟了新方向。借助这个创新研究平台，俄罗斯专享会294为合成生物学和生物工程等多学科的交叉融合与发展提供了良好的机遇和前景，具有巨大的研究潜力和发展价值。