ຮູບແບບສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າເປັນກະດູກສັນຫຼັງຂອງເສດຖະກິດຊີວະພາບທີ່ເປັນກາງຂອງກາກບອນ, ຜະລິດຈາກ CO2 ໂດຍໃຊ້ວິທີ (ໄຟຟ້າ) ເຄມີ ແລະ ປ່ຽນເປັນຜະລິດຕະພັນທີ່ມີມູນຄ່າເພີ່ມໂດຍໃຊ້ການໄຫຼລົງຂອງເອນໄຊ ຫຼື ຈຸລິນຊີທີ່ວິສະວະກຳ. ຂັ້ນຕອນທີ່ສຳຄັນໃນການຂະຫຍາຍການດູດຊຶມຮູບແບບສັງເຄາະແມ່ນການຫຼຸດຜ່ອນຟໍມາລດີໄຮດ໌ທີ່ມີຄວາມສັບສົນທາງດ້ານອຸນຫະພົນຂອງມັນ, ເຊິ່ງຢູ່ທີ່ນີ້ປະກົດເປັນການປ່ຽນສີເຫຼືອງ. ເຄຣດິດ: ສະຖາບັນຈຸລິນຊີວິທະຍາບົກ Max Planck/Geisel.
ນັກວິທະຍາສາດຢູ່ສະຖາບັນ Max Planck ໄດ້ສ້າງເສັ້ນທາງການເຜົາຜານອາຫານສັງເຄາະທີ່ປ່ຽນຄາບອນໄດອອກໄຊດ໌ໃຫ້ເປັນຟໍມາລດີໄຮດ໌ດ້ວຍຄວາມຊ່ວຍເຫຼືອຂອງກົດຟໍມິກ, ເຊິ່ງສະເໜີວິທີການທີ່ບໍ່ມີຄາບອນໃນການຜະລິດວັດສະດຸທີ່ມີຄຸນຄ່າ.
ເສັ້ນທາງການສະຕາດແບບໃໝ່ສຳລັບການตรึงຄາບອນໄດອອກໄຊດ໌ບໍ່ພຽງແຕ່ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນລະດັບຄາບອນໄດອອກໄຊດ໌ໃນຊັ້ນບັນຍາກາດເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງສາມາດທົດແທນການຜະລິດທາງເຄມີແບບດັ້ງເດີມຂອງຢາ ແລະ ສ່ວນປະກອບທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວດ້ວຍຂະບວນການທາງຊີວະພາບທີ່ເປັນກາງຂອງຄາບອນ. ການຄົ້ນຄວ້າໃໝ່ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງຂະບວນການທີ່ກົດຟໍມິກສາມາດນຳໃຊ້ເພື່ອປ່ຽນຄາບອນໄດອອກໄຊດ໌ໃຫ້ເປັນວັດສະດຸທີ່ມີຄຸນຄ່າຕໍ່ອຸດສາຫະກຳຊີວະເຄມີ.
ເນື່ອງຈາກການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງການປ່ອຍອາຍພິດເຮືອນແກ້ວ, ການກັກເກັບກາກບອນ ຫຼື ການກັກເກັບກາກບອນໄດອອກໄຊດ໌ຈາກແຫຼ່ງປ່ອຍອາຍພິດຂະໜາດໃຫຍ່ແມ່ນບັນຫາທີ່ຮີບດ່ວນ. ໃນທຳມະຊາດ, ການດູດຊຶມກາກບອນໄດອອກໄຊດ໌ໄດ້ດຳເນີນມາເປັນເວລາຫຼາຍລ້ານປີແລ້ວ, ແຕ່ພະລັງງານຂອງມັນຍັງບໍ່ພຽງພໍທີ່ຈະຊົດເຊີຍການປ່ອຍອາຍພິດທີ່ເກີດຈາກມະນຸດ.
ນັກຄົ້ນຄວ້ານຳພາໂດຍ Tobias Erb ຈາກສະຖາບັນຈຸລິນຊີວິທະຍາບົກ. Max Planck ໃຊ້ເຄື່ອງມືທຳມະຊາດເພື່ອພັດທະນາວິທີການໃໝ່ສຳລັບການແກ້ໄຂຄາບອນໄດອອກໄຊ. ປະຈຸບັນພວກເຂົາໄດ້ປະສົບຜົນສຳເລັດໃນການພັດທະນາເສັ້ນທາງການເຜົາຜານອາຫານທຽມທີ່ຜະລິດຟໍມາລດີໄຮດ໌ທີ່ມີປະຕິກິລິຍາສູງຈາກກົດຟໍມິກ, ເຊິ່ງເປັນຕົວກາງທີ່ເປັນໄປໄດ້ໃນການສັງເຄາະແສງທຽມ. ຟໍມາລດີໄຮດ໌ສາມາດເຂົ້າໄປໃນເສັ້ນທາງການເຜົາຜານອາຫານຫຼາຍໆເສັ້ນທາງໂດຍກົງເພື່ອສ້າງສານທີ່ມີຄຸນຄ່າອື່ນໆໂດຍບໍ່ມີຜົນກະທົບທີ່ເປັນພິດໃດໆ. ເຊັ່ນດຽວກັນກັບຂະບວນການທຳມະຊາດ, ສ່ວນປະກອບຫຼັກສອງຢ່າງແມ່ນຕ້ອງການ: ພະລັງງານ ແລະ ຄາບອນ. ອັນທຳອິດສາມາດສະໜອງໄດ້ບໍ່ພຽງແຕ່ໂດຍແສງແດດໂດຍກົງເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ຍັງສາມາດສະໜອງໄດ້ໂດຍໄຟຟ້າ - ຕົວຢ່າງ, ໂມດູນແສງອາທິດ.
ໃນລະບົບຕ່ອງໂສ້ມູນຄ່າ, ແຫຼ່ງຄາບອນແມ່ນແຕກຕ່າງກັນ. ຄາບອນໄດອອກໄຊບໍ່ແມ່ນທາງເລືອກດຽວຢູ່ທີ່ນີ້, ພວກເຮົາກຳລັງເວົ້າກ່ຽວກັບທາດປະສົມຄາບອນແຕ່ລະຊະນິດ (ກ້ອນວັດສະດຸ C1): ຄາບອນມໍນອກໄຊ, ກົດຟໍມິກ, ຟໍມິລດີໄຮດ໌, ເມທານອນ ແລະ ມີເທນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເກືອບທັງໝົດຂອງສານເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນເປັນພິດສູງ, ທັງຕໍ່ສິ່ງມີຊີວິດ (ຄາບອນມໍນອກໄຊ, ຟໍມິລດີໄຮດ໌, ເມທານອນ) ແລະ ຕໍ່ດາວເຄາະ (ມີເທນເປັນອາຍແກັສເຮືອນແກ້ວ). ມັນເປັນພຽງແຕ່ຫຼັງຈາກກົດຟໍມິກໄດ້ຖືກເຮັດໃຫ້ເປັນກາງໄປສູ່ຮູບແບບພື້ນຖານຂອງມັນເທົ່ານັ້ນ ຈຸລິນຊີຫຼາຍຊະນິດທົນທານຕໍ່ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສູງຂອງມັນ.
“ກົດຟໍມິກເປັນແຫຼ່ງຄາບອນທີ່ມີຄວາມຫວັງຫຼາຍ,” Maren Nattermann, ຜູ້ຂຽນການສຶກສາຄົນທຳອິດເນັ້ນໜັກ. “ແຕ່ການປ່ຽນມັນເປັນຟໍມິກໃນຫຼອດທົດລອງແມ່ນໃຊ້ພະລັງງານຫຼາຍ.” ນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າຟໍມິກ, ເກືອຂອງຟໍມິກ, ບໍ່ສາມາດປ່ຽນເປັນຟໍມິກໄດ້ງ່າຍ. “ມີສິ່ງກີດຂວາງທາງເຄມີທີ່ຮ້າຍແຮງລະຫວ່າງສອງໂມເລກຸນນີ້, ແລະກ່ອນທີ່ພວກເຮົາຈະສາມາດປະຕິບັດປະຕິກິລິຍາທີ່ແທ້ຈິງ, ພວກເຮົາຕ້ອງເອົາຊະນະມັນດ້ວຍຄວາມຊ່ວຍເຫຼືອຂອງພະລັງງານຊີວະເຄມີ - ATP.”
ຈຸດປະສົງຂອງນັກຄົ້ນຄວ້າແມ່ນເພື່ອຊອກຫາວິທີທີ່ປະຫຍັດກວ່າ. ຫຼັງຈາກທີ່ທັງໝົດ, ພະລັງງານໜ້ອຍລົງທີ່ຕ້ອງການເພື່ອປ້ອນຄາບອນເຂົ້າໃນການເຜົາຜານອາຫານ, ພະລັງງານຫຼາຍກວ່າເກົ່າສາມາດນຳໃຊ້ເພື່ອກະຕຸ້ນການເຕີບໂຕ ຫຼື ການຜະລິດ. ແຕ່ບໍ່ມີວິທີດັ່ງກ່າວໃນທຳມະຊາດ. “ການຄົ້ນພົບເອນໄຊມ໌ປະສົມທີ່ເອີ້ນວ່າມີໜ້າທີ່ຫຼາຍຢ່າງຕ້ອງການຄວາມຄິດສ້າງສັນບາງຢ່າງ,” Tobias Erb ກ່າວ. “ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການຄົ້ນພົບເອນໄຊມ໌ທີ່ເໝາະສົມແມ່ນພຽງແຕ່ການເລີ່ມຕົ້ນເທົ່ານັ້ນ. ພວກເຮົາກຳລັງເວົ້າກ່ຽວກັບປະຕິກິລິຍາທີ່ສາມາດນັບຮ່ວມກັນໄດ້ເພາະວ່າມັນຊ້າຫຼາຍ - ໃນບາງກໍລະນີ, ມີປະຕິກິລິຍາໜ້ອຍກວ່າໜຶ່ງຕໍ່ວິນາທີຕໍ່ເອນໄຊມ໌. ປະຕິກິລິຍາທຳມະຊາດສາມາດດຳເນີນໄປໃນອັດຕາທີ່ໄວກວ່າພັນເທົ່າ.” ນີ້ແມ່ນບ່ອນທີ່ຊີວະເຄມີສັງເຄາະເຂົ້າມາ, Maren Nattermann ກ່າວ: “ຖ້າທ່ານຮູ້ໂຄງສ້າງ ແລະ ກົນໄກຂອງເອນໄຊມ໌, ທ່ານຮູ້ວ່າຈະແຊກແຊງຢູ່ໃສ. ມັນມີປະໂຫຍດຫຼາຍ.”
ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງເອນໄຊມ໌ກ່ຽວຂ້ອງກັບຫຼາຍວິທີການຄື: ການແລກປ່ຽນບລັອກກໍ່ສ້າງແບບພິເສດ, ການສ້າງການກາຍພັນແບບສຸ່ມ, ແລະ ການເລືອກຄວາມອາດສາມາດ. “ທັງຟໍແມັດ ແລະ ຟໍແມັດດີໄຮດ໌ ແມ່ນເໝາະສົມຫຼາຍ ເພາະວ່າພວກມັນສາມາດເຈາະຜ່ານຝາເຊວໄດ້. ພວກເຮົາສາມາດເພີ່ມຟໍແມັດໃສ່ສື່ກາງການເພາະເລี้ยงເຊວ, ເຊິ່ງຜະລິດເອນໄຊມ໌ທີ່ປ່ຽນຟໍແມັດທີ່ໄດ້ຮັບໃຫ້ກາຍເປັນສີຍ້ອມສີເຫຼືອງທີ່ບໍ່ເປັນພິດຫຼັງຈາກສອງສາມຊົ່ວໂມງ,” Maren ກ່າວ. Nattermann ອະທິບາຍ.
ຜົນໄດ້ຮັບໃນໄລຍະເວລາສັ້ນໆດັ່ງກ່າວຈະເປັນໄປບໍ່ໄດ້ຖ້າບໍ່ມີການໃຊ້ວິທີການຜະລິດທີ່ມີປະລິມານສູງ. ເພື່ອເຮັດສິ່ງນີ້, ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ຮ່ວມມືກັບຄູ່ຮ່ວມງານອຸດສາຫະກໍາ Festo ໃນ Esslingen, ເຢຍລະມັນ. "ຫຼັງຈາກການປ່ຽນແປງປະມານ 4,000 ຄັ້ງ, ພວກເຮົາໄດ້ເພີ່ມຜົນຜະລິດຂອງພວກເຮົາເປັນສີ່ເທົ່າ," Maren Nattermann ກ່າວ. "ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາໄດ້ສ້າງພື້ນຖານສໍາລັບການເຕີບໂຕຂອງຈຸລິນຊີແບບຈໍາລອງ E. coli, ເຊິ່ງເປັນມ້າເຮັດວຽກຂອງຈຸລິນຊີຂອງເຕັກໂນໂລຊີຊີວະພາບ, ໃນກົດຟໍມິກ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນເວລານີ້, ຈຸລັງຂອງພວກເຮົາສາມາດຜະລິດຟໍມິລດີໄຮດ໌ໄດ້ເທົ່ານັ້ນ ແລະ ບໍ່ສາມາດປ່ຽນແປງໄດ້ຕື່ມອີກ."
ຮ່ວມມືກັບຜູ້ຮ່ວມມືຂອງລາວ Sebastian Wink ຈາກສະຖາບັນສະລີລະວິທະຍາໂມເລກຸນພືດ. ນັກຄົ້ນຄວ້າ Max Planck ປະຈຸບັນກຳລັງພັດທະນາເຊື້ອພັນທີ່ສາມາດຮັບເອົາສານກາງ ແລະ ນຳເອົາພວກມັນເຂົ້າສູ່ການເຜົາຜານອາຫານສູນກາງ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ທີມງານກຳລັງດຳເນີນການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບການປ່ຽນຄາບອນໄດອອກໄຊດ໌ດ້ວຍໄຟຟ້າເຄມີໄປເປັນກົດຟໍມິກກັບກຸ່ມເຮັດວຽກຢູ່ສະຖາບັນການປ່ຽນພະລັງງານເຄມີ. Max Planck ພາຍໃຕ້ການຊີ້ນຳຂອງ Walter Leitner. ເປົ້າໝາຍໄລຍະຍາວແມ່ນ "ແພລດຟອມຂະໜາດດຽວທີ່ເໝາະສົມກັບທຸກຄົນ" ຈາກຄາບອນໄດອອກໄຊດ໌ທີ່ຜະລິດໂດຍຂະບວນການໄຟຟ້າຊີວະເຄມີໄປສູ່ຜະລິດຕະພັນເຊັ່ນ: ອິນຊູລິນ ຫຼື ໄບໂອດີເຊວ.
ເອກະສານອ້າງອີງ: Maren Nattermann, Sebastian Wenk, Pascal Pfister, Hai He, Seung Hwang Lee, Witold Szymanski, Nils Guntermann, Faiying Zhu “ການພັດທະນາຂອງສາຍນ້ຳຕົກໃໝ່ສຳລັບການປ່ຽນຮູບແບບທີ່ຂຶ້ນກັບຟອສເຟດໄປເປັນຟໍມາລດີໄຮດ໌ໃນຫຼອດທົດລອງ ແລະ ໃນຮ່າງກາຍ”, Lennart Nickel. , Charlotte Wallner, Jan Zarzycki, Nicole Pachia, Nina Gaisert, Giancarlo Francio, Walter Leitner, Ramon Gonzalez, ແລະ Tobias J. Erb, ວັນທີ 9 ພຶດສະພາ 2023, Nature Communications.DOI: 10.1038/s41467-023-38072-w
SciTechDaily: ບ້ານຂອງຂ່າວເຕັກໂນໂລຊີທີ່ດີທີ່ສຸດນັບຕັ້ງແຕ່ປີ 1998. ຕິດຕາມຂ່າວເຕັກໂນໂລຊີລ່າສຸດຜ່ານທາງອີເມວ ຫຼື ສື່ສັງຄົມອອນລາຍ. > ສະຫຼຸບຂ່າວທາງອີເມວພ້ອມການສະໝັກໃຊ້ຟຣີ
ນັກຄົ້ນຄວ້າທີ່ຫ້ອງທົດລອງ Cold Spring Harbor ພົບວ່າ SRSF1, ໂປຣຕີນທີ່ຄວບຄຸມການຕໍ່ເຊື່ອມ RNA, ຖືກຄວບຄຸມເພີ່ມຂຶ້ນໃນຕັບອ່ອນ.