Het membraan dat levende cellen omhult is niet zo onmisbaar als het lijkt. Waarschijnlijk konden de eerste voorlopers van cellen prima zonder het beschermende vlies, zeggen chemici van de Radboud Universiteit in Nijmegen.

Groene algen met celmembraan, mede mogeljkgemaakt door membraanloze protocellen. Bron: Wikimedia commons/Micropix
Groene algen met celmembraan, mede mogeljkgemaakt door membraanloze protocellen. Bron: Wikimedia commons/Micropix

Geladen stoffen in de oersoep brachten miljarden jaren geleden mogelijk organische moleculen bij elkaar tot druppels, stellen de Nijmeegse onderzoekers. Deze druppels konden zich ontwikkelen tot zogeheten protocellen, membraanloze voorlopers van de cellen die je in elk levend wezen terugvindt. De onderzoekers simuleerden dat scenario door het geladen polyethyleenglycol (PEG) toe te voegen aan de membraanloze inhoud van bacteriecellen in een zoutoplossing. Daarbij vormden de celbestanddelen en PEG inderdaad een druppel, zonder hulp van een celmembraan.

De membraanloze protocel biedt een oplossing voor een evolutionair dilemma. Voorheen dachten wetenschappers dat cellen niet konden bestaan zonder membraan, maar membranen ook niet zonder cel. De membraanloze protocel is volgens de onderzoekers mogelijk de stap geweest tussen losse organische moleculen en cellen met een celmembraan.

Oneindigheid brengt wiskundigen al tijden in de war – maar hebben we het nu eindelijk door?
LEES OOK
Oneindigheid brengt wiskundigen al tijden in de war – maar hebben we het nu eindelijk door?

De protocellen die ontstonden in het lab van de onderzoekers zijn nog niet zo complex als echte cellen. Dat onderstreept Evan Spruijt, een van de chemici van de Radboud Universiteit die aan het onderzoek meewerkten. ‘Veel cellen vormen in hun celmembraan ook andere compartimenten met specifieke functies, zoals energievoorziening. Die compartimenten willen we nu ook namaken. Als we cellen beter leren namaken, krijgen we meer inzicht in hun bouw.’