A "sötétben növekvő" algák étrend-kiegészítőket, ragyogó pigmenteket és még sok mást ígérhetnek, mondjuk <i>Science</i> Szerzők

A "sötétben növekvő" algák étrend-kiegészítőket, ragyogó pigmenteket és még sok mást ígérhetnek, mondjuk <i>Science</i> Szerzők
A "sötétben növekvő" algák étrend-kiegészítőket, ragyogó pigmenteket és még sok mást ígérhetnek, mondjuk <i>Science</i> Szerzők
Anonim

Egyetlen gén kidolgozásával a kutatók leszoktatták a fotoszintetikus algákat a napfénytől való függésükről, és úgy alakították ki őket, hogy a sötétben is növekedjenek és boldoguljanak. Ez az eredmény, amelyről a Science folyóirat június 15-i számában számoltak be, megnyithatja az utat a tiszta, hatékony és olcsó mikroalgák előállítása felé, amelyeket különféle kereskedelmi alkalmazásokban használnak.

A gyakori mikroalgából készült termékek közé tartoznak a tudományos címkézésben használt fluoreszkáló pigmentek, az étrend-kiegészítők, például a béta-karotin és a csecsemők idegrendszerének fejlődéséhez nélkülözhetetlen DHA zsírsav, valamint a gazdaságban tenyésztett halak, garnélarák és egyéb akvakultúra-termékek.

Mivel ezeknek az egysejtű vízi növényeknek energiájuk a napfénytől függ, általában nagy szabadtéri tavakban termesztik őket. Ezeknek a tógazdaságoknak azonban számos hátránya van, amelyek megnehezítik a mikroalgák mennyiségének és minőségének ellenőrzését. A szennyeződések behatolhatnak a tavat, a fény és a hőmérséklet napi és szezonális változásai kiszámíthatatlanná tehetik a növekedési ütemet, és az algák egy bizonyos pont után árnyékolhatják egymást, korlátozva a rendelkezésre álló fényt.

E problémák megoldása érdekében a kereskedelmi termelők mikroalgákat szeretnének termeszteni fermentorokban, ahol az apró növények maximális tisztasága és termelékenysége ellenőrizhető. Ez a technika megköveteli, hogy az algák feladják fotoszintetikus módszereiket, és elsődleges energiaforrásként glükózt (vagy más szénvegyületet) használjanak.

Mivel a mikroalgák többsége nem képes magától ezt a váltást végrehajtani, a Science kutatói a Phaeodactylum tricornutum mikroalgának egy glükóztranszportert kódoló gén bejuttatásával fokozták az anyagcserét.A kutatók különféle emberi vörösvérsejtekből, különböző mikroalgákból és élesztőgombákból származó glükóz transzporter génekkel kísérleteztek, hogy meghatározzák, melyik transzporter típus teheti lehetővé az algák glükózfelvételének növelését.

P. A humán vagy mikroalga glükóz transzporter génjével transzformált tricornutum sejtek megnövelték a glükózfelvétel sebességét a normál sejtekhez képest, míg az élesztő gének nem produkáltak kimutatható különbséget a glükózfelvételben. A normál P. tricornutumtól eltérően az emberi transzportert expresszáló mesterséges algák képesek voltak elsötétített fermentorokban a napfény által növesztett algáknál tizenötszörös sűrűségben növekedni.

A megnövekedett hozam mellett a fermentorokban termesztett mesterséges algáknak van egy másik külön előnye is: a mikrobiális szennyeződés elleni védelem. "A szennyeződés megszüntetése azt jelenti, hogy az algákat nagy tisztasággal lehet előállítani gyógyszerészeti alkalmazásokhoz vagy étrend-kiegészítőkhöz" - mondja a Science társszerzője, Kirk E.A Martek Biosciences Corporation apt.

A Science szerzői azt mondják, hogy kutatásaik "bizonyítják, hogy egyetlen gén bevitelével alapvető változást lehet elérni egy szervezet anyagcseréjében." Elismerik azonban, hogy az egygénes megoldás valószínűleg a kivétel lesz, és nem a szabály a jövőbeni metabolikus mérnöki projekteknél. A P. tricornutum esetében például a kutatók azt találták, hogy a glükóz lebontásának teljes sejtpályája "előre telepítve" volt a mikroalgákban, és a kiegészítő gén egyszerűen lehetővé tette a növény számára, hogy kihasználja saját rendszereit.

A Science folyóiratban megjelent kapcsolódó cikkben Gregory Stephanopoulos, a Massachusetts Institute of Technology és Joanne Kelleher, a George Washington Egyetem Orvostudományi Karának munkatársa azt sugallja, hogy az anyagcsere-technológia elmozdul az egyetlen génmódosítástól, és egy adott útvonalon belül több célpont megváltoztatása felé halad.. „Az a gyanúm, hogy ez nem lesz mindig ilyen egyszerű” – mondja Apt.A P. tricornutummal elért sikerük nyomán a kutatócsoport azonban már más, kereskedelmileg fontos mikroalgákat fejleszt, amelyek fermentációs technológiával termeszthetők.

A kutatócsoport további tagjai közé tartozik L.A. Zaslavskaia és J.C. Lippmeier (Martek Biosciences Corporation), valamint C. Shih, D. Ehrhardt és A.R. Grossman a Washingtoni Carnegie Intézetben. Ezt a kutatást részben az NSF és a Washingtoni Carnegie Institute támogatta.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei