Біологи навчили клітини хом’яка фотосинтезу, додавши до них відповідальні за цей процес частини клітин рослин — хлоропласти. Поки що фотосинтез був активним лише протягом двох днів, але науковці планують удосконалити цей процес, зокрема зробивши продукти фотосинтезу більш сумісними з клітиною-хазяїном. Оскільки фотосинтез є способом отримання енергії, такий підхід запропонували використовувати для лікування порушень вироблення енергії, наприклад у пошкоджених клітинах. Дослідження опублікували в журналі Proceedings of the Japan Academy, Series B.
Клітини хом'яка, де хлоропласти підсвічуються фіолетовим, ядро — блакитним, а мембрана клітин — зеленим. Aoki et al. / Proceedings of the Japan Academy, Series B
Як навчили клітини тварин фотосинтезу?
Дослідники використовували хлоропласти з клітин бурих водоростей (Cyanidioschyzon merolae) і ввели їх у клітини яєчників китайського хом’яка. За допомогою мікроскопів вони спостерігали, як хлоропласти функціонують у клітинах, та вимірювали їхню здатність до фотосинтезу. Як виявилося, хлоропласти у 20 відсотках клітин тварин зберігали свою структуру і навіть могли виробляти енергію через фотосинтез. Але після чотирьох днів їхня здатність до фотосинтезу зменшувалася, і вони поступово розкладалися.
Цей підхід може закласти основу для створення клітин тварин, які зможуть виробляти енергію за допомогою фотосинтезу протягом тривалішого часу. Такі клітини вже запропонували використовувати для лікування остеоартрозу — руйнування хряща, під час якого його клітини частково чи повністю втрачають здатність виробляти енергію та синтезувати життєво необхідні сполуки самостійно.
Що науковці вже знають про фотосинтез
🦠 Найдавніші структури для фотосинтезу виявили у рештках ціанобактерій віком 1,75 мільярда років. А сам фотосинтез, судячи з різноманіття ціанобактерій, виник на 500 мільйонів років раніше, ніж вважали досі.
🏜 У пустельних бактерій виявили невідому досі систему фотосинтезу, яка дозволила їм збільшити ефективність вловлювання та передачі сонячної енергії.
🌳 Фотосинтез у європейських рослин виявився залежним від дня тижня — у вихідні він був продуктивнішим, ніж у будні. Імовірно, це через менший трафік машин і людську діяльність загалом, які забруднюють повітря аерозолями.