生活很复杂。 即使是最小的细胞也含有令人惊叹的各种化学反应，使它们能够在混乱的环境中茁壮成长。
如果我们想知道生命和不新鲜的有机汤的泡沫之间的界限在哪里，那么它有助于去除非必要的额外部分以暴露核心组件，然后绘制它们每个的工作原理。
这一直是生物化学家多年来的目标，多年来，他们成功地设计了一些令人惊讶的基本生物体，这些生物体在实验室中几乎无法生存。
现在，来自美国 J. Craig Venter 研究所、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校以及德国德累斯顿工业大学的科学家们采取了下一步行动，对他们最新的极简微生物进行了详细的模拟。
“这里的新之处在于，我们开发了一个活的最小细胞的三维、完全动态的动力学模型，它模仿了实际细胞中发生的事情，”说伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校化学家 Zaida Luthey-Schulten。
Luthey-Schulten 领导的研究小组分析了名为 JCVI-syn3A 的合成细菌复制培养物中发生的各种遗传、代谢和结构变化。
模拟最基本的生物体的运作，例如物种支原体或者常见的微生物大肠杆菌，仍然需要一些数学模糊因素来对众多子系统的操作进行广泛的建模。 即使对于这些相对简单的细菌来说，将从基因到营养物质的所有内容的全面详细描述编织在一起也是不可能的。
2000年代初期，J. Craig Venter 研究所的研究人员尽可能多地去除了基因丝状支原体，留下了一个濒临生存的版本。
这种名为 JCVI-syn1.0 的合成生命形式很快就被更基本的东西所取代。 JCVI-syn3.0。
这个更新版本仅包含 531,000 个碱基，分为 473 个基因。 由于实验室提供了它的所有营养需求，它的基本基因组就只剩下负责复制和生长，除此之外别无其他。
尽管如此，JCVI-syn3.0 的生长并不完全一致，其后代的形状多样性令人困惑。 一些基因被弹出来，导致最新版本最小细胞：JCVI-syn3A。
不过，它的创造者对他们的合成细胞含有哪些基因有着深入的了解仍在锻炼正是每个人所做的事情。
让事情变得更加困难的是，了解每个原子和分子如何在细胞中扩散至关重要，这种描述需要强大的计算能力来模拟。
“我们开发了一个活体最小细胞的三维、全动态动力学模型，”说卢泰-舒尔滕。
“我们的模型打开了一扇了解细胞内部运作的窗口，向我们展示了所有组件如何根据内部和外部线索相互作用和变化。这个模型以及即将出现的其他更复杂的模型将帮助我们更好地理解生活的基本原则。”
然而，模拟证实了一些怀疑，例如，极简细胞的大部分能量都用于将重要物质拖过细胞膜。
它还准确地描述了遗传和代谢反应的时间线，解释了细胞膜中脂质和蛋白质的产生速率与细胞形状变化之间的关系。
由于 JCVI-syn3A 本质上是自然生物体的简化版本，因此它们只是如何最小化生物学功能的一个例子。 生命如果没有创造性地克服生存障碍，就毫无意义。
现在我们有了一个经过验证的模型来模拟 JCVI-syn3A 的生长和发育，研究人员可以再次构建其复杂性，以确定不同的基因如何增加其功能。
我们可能期待的不仅仅是新的“精简”版本蕈状支原体，但在不久的将来还有其他生物体。 如果不是完全新颖的合成生命形式。
生活可能仍然很复杂，但学习起来却变得容易多了。
这项研究发表于细胞。
