Das Leben als ein nanoskaliges Phänomen

Der Nanometerbereich oder Nanobereich ist mehr als nur das Verbindungsstück zwischen der molekularen und makroskopischen Welt – es ist der spezifische Bereich, in dem chemische Information erfasst, verarbeitet und übertragen wird. In diesem Aufsatz betrachten wir die lebende Zelle als ein in sich geschlossenes, selbstregulierendes, komplexes chemisches System, das seine Arbeit vornehmlich im Nanometerbereich verrichtet, und wir schlagen vor, dass genau diese Beschränkung auf die Nanoskala für die Entstehung und die Erhaltung von zellulärem Leben in seiner Minimalform entscheidend ist. Wir behandeln zentrale Aspekte von Struktur und Funktion des zellmembranären und zellinternen Stoffwechsels, die mit dem Aufbau molekularer Komponenten zu globulären Nanoobjekten (integralen Membranproteinen, Enzymen, Rezeptoren usw.) und höher geordneten Architekturen wie Mikrotubuli, Ribosomen und molekularen Motoren einhergehen. Zukünftige Entwicklungen in den Nanowissenschaften könnten die Grundlage für die Erschaffung von künstlichem Leben liefern.