اختراع أول خميرة تعمل بالطاقة الخفيفة

ابتكر الباحثون نوعًا جديدًا مثيرًا من الخميرة يمكنه استخدام الضوء كطاقة.

جاء ذلك وفقًا لتقرير نشرته مجلة ساينس يوم الثلاثاء.

وقالت ماجدالينا روز أوسبورن ، عالمة الجيولوجيا في جامعة نورث وسترن التي لم تشارك في البحث ، إن العمل هو "الخطوة الأولى في أنماط أكثر تعقيدًا من هندسة التمثيل الضوئي الاصطناعي".

أضاف فيليب سانتياغو تيرادو ، عالم أحياء الخلايا الفطرية بجامعة نوتردام: "إنه أمر غير عادي". "إلى حد ما ، يشبه تحويل الحيوان إلى نبات."

حقق أنتوني بورنيتي ، عالم الوراثة في معهد جورجيا للتكنولوجيا ، وعالم الأحياء التطوري بجامعة جورجيا للتكنولوجيا ، ويليام راتكليف ، هذا الاختراق من خلال التركيز على بروتين يعرف باسم رودوبسين تستخدمه البكتيريا وبعض الطلائعيات والطحالب البحرية وحتى فيروسات الطحالب لتحويل الضوء إلى طاقة قابلة للاستخدام. .

قام الباحثون بإدخال جين رودوبسين ينتمي إلى بكتيريا بحرية في خميرة البيرة (Saccharomyces cerevisiae) في طبق بتري. ومع ذلك ، لم تنجح جهود الفريق الأولى لأن بروتين رودوبسين الذي ينتجه الجين انتقل إلى الحيز الخطأ. 

لذلك بحث بورنيتي بدلاً من ذلك عن رودوبسين المعروف بالفعل بوجوده في الحجرة اليمنى واستخدم واحدًا من تفحم الذرة ، وهو أحد مسببات الأمراض الفطرية. لقد انتهى الأمر بالفعل إلى أن يكون هذا الشخص موضعيًا في فجوة الخميرة ، كما أراد الباحثون.

تجربة مجربة

لإثبات أن هذه الخميرة المهندسة كانت تستخدم الضوء بالفعل ، قام طالب الدراسات العليا الخريف بيترسون ، وهو عضو في فريق بورنيتي ، بتنمية السلالة الجديدة في نفس الطبق مثل الخميرة الأصلية غير المعدلة وعرضها للضوء الأخضر . تم العثور على الخلايا في سلالة الاستشعار عن الضوء تتكاثر بسرعة كافية لتتجاوز الخميرة غير المستشعرة للضوء بنسبة 0.8 في المائة.

لكن ليس الجميع معجبًا بالتجربة. قال روبرت بلانكينشيب ، عالم الكيمياء الحيوية الفخري بجامعة واشنطن في سانت لويس: "أعتقد أن المؤلفين بالغوا في التأكيد على الأهمية التطورية لعملهم" . "هذا بناء اصطناعي وليس نتاج تطور طبيعي."

لدى بورنيتي إجابة على هذا النقد قائلًا إنه يرغب الآن في استهداف الميتوكوندريا أيضًا. "على الرغم من أنه يبدو أنه لم يحدث أبدًا في الطبيعة ، فإننا نخطط بالتأكيد لوضع رودوبسين في الميتوكوندريا في النهاية." 

يمكن أن توفر هذه الخطوة التالية الكثير من الطاقة مباشرة من الشمس ، تمامًا كما تفعل عملية التمثيل الضوئي ، مما يجعل الخميرة مشابهة تمامًا للنباتات.