فورمیټ د کاربن بې طرفه بایو اقتصاد د ملا تیر ګڼل کیدی شي، چې د (الیکټرو) کیمیاوي میتودونو په کارولو سره د CO2 څخه تولید کیږي او د انزایمیک کاسکیډونو یا انجینر شوي مایکرو ارګانیزمونو په کارولو سره ارزښت اضافه محصولاتو ته بدلیږي. د مصنوعي فورمیټ د جذب پراخولو کې یو مهم ګام د فارملډایډ د ترموډینامیک پیچلي کمښت دی، کوم چې دلته د ژیړ رنګ بدلون په توګه ښکاري. کریډیټ: د ځمکني مایکروبیولوژي انسټیټیوټ میکس پلانک/ګیزل.
د میکس پلانک انسټیټیوټ ساینس پوهانو یو مصنوعي میټابولیک لاره رامینځته کړې چې د فارمیک اسید په مرسته کاربن ډای اکسایډ په فارملډایډ بدلوي، د ارزښتناکو موادو تولید لپاره د کاربن غیر جانبدار لاره وړاندې کوي.
د کاربن ډای اکسایډ د تنظیم لپاره نوې انابولیک لارې نه یوازې په اتموسفیر کې د کاربن ډای اکسایډ کچه کمولو کې مرسته کوي، بلکې کولی شي د درملو او فعالو اجزاو دودیز کیمیاوي تولید د کاربن غیر جانبدار بیولوژیکي پروسو سره ځای په ځای کړي. نوې څیړنه یوه پروسه ښیې چې له مخې یې فارمیک اسید کارول کیدی شي ترڅو کاربن ډای اکسایډ د بایو کیمیکل صنعت لپاره ارزښتناکه موادو ته واړوي.
د شنو خونو د ګازونو د اخراج زیاتوالي ته په پام سره، د لویو اخراج سرچینو څخه د کاربن استخراج یا د کاربن ډای اکسایډ استخراج یوه جدي مسله ده. په طبیعت کې، د کاربن ډای اکسایډ جذب د ملیونونو کلونو راهیسې روان دی، مګر د هغې ځواک د انسان د اخراج د جبران لپاره کافي نه دی.
د ځمکې د مایکروبیولوژي انسټیټیوټ د ټوبیاس ایرب په مشرۍ څېړونکي. میکس پلانک د کاربن ډای اکسایډ د تنظیم لپاره د نویو میتودونو د پراختیا لپاره طبیعي وسایل کاروي. دوی اوس د مصنوعي میټابولیک لارې په جوړولو کې بریالي شوي چې د فارمیک اسید څخه خورا تعامل لرونکي فارملډایډ تولیدوي، چې په مصنوعي فوتوسنتز کې یو ممکنه منځګړیتوب دی. فارملډایډ کولی شي په مستقیم ډول څو میټابولیک لارو ته ننوځي ترڅو پرته له کوم زهرجن اغیزو څخه نور ارزښتناک مواد جوړ کړي. د طبیعي پروسې په څیر، دوه اصلي اجزاو ته اړتیا ده: انرژي او کاربن. لومړی نه یوازې د مستقیم لمر وړانګو لخوا چمتو کیدی شي، بلکې د بریښنا لخوا هم چمتو کیدی شي - د بیلګې په توګه، د لمر ماډلونه.
د ارزښت په زنځیر کې، د کاربن سرچینې متغیر دي. کاربن ډای اکسایډ دلته یوازینی انتخاب نه دی، موږ د ټولو انفرادي کاربن مرکباتو (C1 ساختماني بلاکونو) په اړه خبرې کوو: کاربن مونو اکسایډ، فارمیک اسید، فارملډایډ، میتانول او میتان. په هرصورت، نږدې ټول دا مواد خورا زهرجن دي، دواړه د ژوندیو موجوداتو لپاره (کاربن مونو اکسایډ، فارملډایډ، میتانول) او د سیارې لپاره (میتان د شنو خونو ګاز په توګه). دا یوازې وروسته له هغه ده چې فارمیک اسید خپل اساسي شکل ته بې طرفه شي چې ډیری مایکرو ارګانیزمونه د هغې لوړ غلظت زغمي.
"فارمیک اسید د کاربن یوه ډیره هیله بښونکې سرچینه ده،" د مطالعې لومړۍ لیکواله مارین ناټرمن ټینګار کوي. "مګر په ویټرو کې یې فارملډایډ ته بدلول خورا انرژي ته اړتیا لري." دا ځکه چې فارمیټ، د فارمیټ مالګه، په اسانۍ سره فارملډایډ ته نه بدلیږي. "د دې دوو مالیکولونو ترمنځ یو جدي کیمیاوي خنډ شتون لري، او مخکې لدې چې موږ ریښتینی عکس العمل ترسره کړو، موږ باید د بایو کیمیکل انرژي - ATP په مرسته یې له منځه یوسو."
د څېړونکو موخه دا وه چې یوه ډېره اقتصادي لاره ومومي. بالاخره، د کاربن د میټابولیزم لپاره د تغذیې لپاره لږ انرژي ته اړتیا وي، هومره انرژي د ودې یا تولید هڅولو لپاره کارول کیدی شي. مګر په طبیعت کې داسې کومه لاره نشته. ټوبیاس ایرب وايي: "د څو دندو سره د تش په نامه هایبرډ انزایمونو کشف یو څه تخلیقیت ته اړتیا درلوده." "په هرصورت، د نوماند انزایمونو کشف یوازې پیل دی. موږ د هغو تعاملاتو په اړه خبرې کوو چې یوځای شمیرل کیدی شي ځکه چې دوی خورا ورو دي - په ځینو مواردو کې، په هر انزایم کې په هر ثانیه کې له یو څخه کم غبرګون شتون لري. طبیعي تعاملات کولی شي په هغه کچه پرمخ لاړ شي چې زر ځله ګړندی وي." دا هغه ځای دی چې مصنوعي بایو کیمیا راځي، مارین ناټرمن وايي: "که تاسو د انزایم جوړښت او میکانیزم پوهیږئ، تاسو پوهیږئ چې چیرته مداخله وکړئ. دا ډیره ګټه درلوده."
د انزایم اصلاح کول څو طریقې لري: د ځانګړو ودانیو بلاکونو تبادله، ناڅاپي بدلون تولید، او د ظرفیت انتخاب. "دواړه فورمیټ او فارملډایډ ډیر مناسب دي ځکه چې دوی کولی شي د حجرو دیوالونو ته ننوځي. موږ کولی شو فارمیټ د حجرو کلتور میډیم ته اضافه کړو، کوم چې یو انزایم تولیدوي چې پایله لرونکی فارملډایډ د څو ساعتونو وروسته په غیر زهرجن ژیړ رنګ بدلوي،" مارین وویل. ناټرمن تشریح کړه.
په دومره لنډ وخت کې پایلې د لوړ-تروپټ میتودونو کارولو پرته ممکن نه وې. د دې کولو لپاره، څیړونکو د آلمان په ایسلینګن کې د صنعتي ملګري فیسټو سره همکاري وکړه. مارین ناټرمن وايي: "د شاوخوا 4,000 بدلونونو وروسته، موږ خپل حاصلات څلور چنده کړل." "په دې توګه، موږ د ماډل مایکرو ارګانیزم ای کولی، د بایو ټیکنالوژۍ مایکروبیل کار هارس، په فارمیک اسید باندې د ودې لپاره اساس رامینځته کړی دی. په هرصورت، دا مهال، زموږ حجرې یوازې فارملډایډ تولید کولی شي او نور بدلون نشي راوستلی."
د نباتاتو د مالیکولر فیزیولوژي انسټیټیوټ څخه د هغه د همکار سیباستیان وینک سره په همکارۍ. د میکس پلانک څیړونکي اوس مهال یو داسې فشار رامینځته کوي چې کولی شي منځګړیتوبونه واخلي او مرکزي میټابولیزم ته یې معرفي کړي. په ورته وخت کې، ټیم د کیمیاوي انرژۍ تبادلې انسټیټیوټ کې د کاري ډلې سره د کاربن ډای اکسایډ د فارمیک اسید ته د الیکټرو کیمیکل بدلون په اړه څیړنه ترسره کوي. میکس پلانک د والټر لیټینر تر لارښوونې لاندې. اوږدمهاله هدف د کاربن ډای اکسایډ څخه د الیکټرو بایو کیمیکل پروسو لخوا تولید شوي محصولاتو لکه انسولین یا بایوډیزل ته "یو اندازه-ټول پلیټ فارم" دی.
حواله: مارین ناټرمن، سیباستیان وینک، پاسکل فایسټر، های هی، سیونګ هوانګ لی، ویټولډ سیزمانسکي، نیلز ګونټرمن، فایینګ ژو "په ویټرو او ان ویوو کې د فاسفیټ پورې تړلي فارمیټ فارمیټ فارملډایډ ته د بدلولو لپاره د نوي کاسکیډ پراختیا"، لینارټ نیکل.، شارلټ والنر، جان زرزیکي، نیکول پاچیا، نینا ګایسرټ، ګیانکارلو فرانسیو، والټر لیټینر، رامون ګونزالیز، او ټوبیاس جي. ایرب، د می 9، 2023، نیچر کمیونیکیشنز.DOI: 10.1038/s41467-023-38072-w
سای ټیک ډیلي: له ۱۹۹۸ کال راهیسې د غوره ټیک خبرونو کور. د بریښنالیک یا ټولنیزو رسنیو له لارې د وروستي ټیک خبرونو سره تازه اوسئ. > د وړیا ګډون سره د بریښنالیک ډایجسټ
د کولډ سپرینګ هاربر لابراتوارونو څیړونکو وموندله چې SRSF1، یو پروټین چې د RNA جلا کول تنظیموي، په پانقراس کې لوړ شوی دی.