由于人体细胞中发生的一些极其复杂的化学反应，生命就像一个黑盒子。这些最小的细胞由一系列反应组成，这些反应使它们能够蓬勃发展。几年来，科学家和生物化学家一直在研究这一问题，以揭示其核心成分。他们已经成功地在实验室中设计出了一些令人惊讶的基本生物体，以跟踪与内部细胞相关的过程。
最近，来自美国j·克雷格·文特尔研究所、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校和德国德累斯顿理工学院的科学家们也为同样的目的做出了贡献，他们构建了一个详细的模拟他们最新的极简主义微生物。
伊利诺斯大学香槟分校的化学家Zaida Luthey-Schulten说他说:“这里的新发现是，我们开发了一个三维的、完全动态的最小活细胞动力学模型，模拟了实际细胞中发生的事情。”
研究人员的主要贡献包括对合成细菌复制培养过程中发生的各种遗传、代谢和结构变化的分析。整个过程允许研究人员观察他们的基因操作是如何影响细胞生长和分裂的。这项研究由Luthey-Schulten领导。
这些简单的细菌并不涉及从基因到营养的全部细节描述。在21世纪初在美国，研究人员做了另一项努力，他们尽可能多地从支原体中去除基因，留下了一种正处于生存门槛的支原体。这种被称为JCVI-syn1.0的合成生命形式很快被更基本的JCVI-syn3.0所取代。这种只有473个基因的单细胞合成有机细胞是目前已知的最简单的活细胞。然而，这种细菌样的有机体在生长和分裂时表现得很奇怪，产生不同形状和结构的细胞。
科学家们已经确定了7种可以添加到细胞中的基因，使它们整齐地分裂成统一的球体。识别这些基因是构建能发挥作用的合成细胞的重要一步。因此，一些基因被弹回来，产生了最小细胞的扩展版本，称为JCVI-syn3A。模拟已经揭示了一些直觉，包括这样一个事实，即极简电池的大部分能量都用于通过薄膜拖曳必要的材料。
此外，还对膜内脂质和蛋白质的生成速率、遗传和代谢反应的时间线等进行了详细的描述。JCVI-syn3A是如何使生物学功能最小化的一个例子。由于已经建立了一个很好的模型来模拟JCVI-syn3A的生长，研究人员有效地利用资源来确定不同的基因如何增加其功能。
