„Mnohí to pokladali za nemožné“, vedci hlásia mega úspech. Podarilo sa im skombinovať chloroplasty so živočíšnymi bunkami
Výskumníci prvýkrát v histórii úspešne skombinovali rastlinné chloroplasty s bunkami škrečka, čo sa doteraz považovalo za nemožné.
Výskumníci z University of Tokyo v rámci novej štúdie umiestnili chloroplasty do buniek škrečka, čím týmto bunkám umožnili fotosyntézu.
Autori štúdie vysvetľujú, že sa im v tejto práci podarilo vytvoriť niečo, čo výskumníci v minulosti pokladali za nemožné, spojiť chloroplasty so zvieracími bunkami. Predpokaldalo sa, že chloroplasty nedokážu v živočíšnych bunkách prežiť alebo správne fungovať.
Zdá sa ale, že opak je pravdou. V rámci štúdie dokázali výskumníci nielen úspešne vložiť chloroplasty do živočíšnych buniek, no zároveň sa im to podarilo urobiť tak, že chloroplasty dokázali vykonávať fotosyntézu dva dni po zákroku. Autori štúdie vysvetľujú, že tento proces môže pomôcť pri výrobe umelej kože.
Rastlinno-živočíšne bunky môžu vyriešiť závažný problém
Umelé tkanivá môžu mať problém rásť kvôli nedostatku kyslíku. Ak by sme ale do týchto tkanív dokázali pridať bunky s chloroplastmi, existuje šanca, že by sa do umelého tkaniva dokázala dostať potrebná energia a kyslík.
“Na rozdiel od rastlín a siníc, živočíšne bunky neobsahujú chloroplasty, teda až doteraz. V rámci našej štúdie sa nám podarilo demonštrovať to, čo mnohí pokladali za nemožné, kombinovať chloroplasty so živočíšnymi bunkami. Pokiaľ vieme, naša práca je prvou, ktorá ukazuje fotosyntetický transport elektrónov v chloroplastoch implantovaných v živočíšnych bunkách,” tvrdí profesor Sachihiro Matsunaga, jeden z autorov štúdie.
Fotosyntetický elektrónový transport generuje chemickú energiu a považujeme ho za mimoriadne dôležitý proces, ktorý prebieha v rastlinách a siniciach. Autori štúdie spočiatku predpokladali, že chloroplasty budú strávené živočíšnymi bunkami len niekoľko hodín po implantácii. Ukázalo sa ale, že chloroplasty dokázali správne fungovať až dva dni a prebiehala v nich fotosyntéza.
Neprehliadni
V rámci štúdie využili vedci chloroplasty siníc, ktoré následne implantovali do vypestovaných buniek zo škrečkov. Po implantácii vedci sledovali štruktúru chloroplastov v bunkách prostredníctvom niekoľkých zobrazovacích metód.
“Veríme, že náš objav dokáže pomôcť pri vytváraní umelých tkanív. Tkanivá vytvárané v laboratóriu, napríklad umelé orgány, mäso alebo koža sa skladajú z niekoľkých vrstiev buniek. Tu sa stretávame s problémom. Tieto umelé tkanivá nedokážu rásť kvôli nedostatku kyslíka, čo bráni deleniu buniek. Predpokladáme, že ak do týchto tkanív implementujeme bunky s chloroplastmi, môžeme do nich dostať kyslík cez fotosyntézu,” vysvetľuje Matsunaga.
Výskumníci vo svojej práci pokračujú aj naďalej. V nasledujúcich krokoch ešte do hĺbky preskúmajú tieto hybridné bunky, ktoré v sebe spájajú vlastnosti rastlinných a živočíšnych buniek. Autori chcú priniesť ešte viac výhod rastlín živočíchom. V rámci výskumu sa vedcom podarilo zistiť ešte aj to, že živočíšne bunky obsahujúce chloroplasty rástli rýchlejšie. To naznačuje, že chloroplasty poskytujú bunkám palivo v podobe uhlíka.
Autori štúdie predpokladajú, že tieto hybridné bunky zmenia odbor umelých tkanív. Výskumníkov ale čaká ešte dlhá cesta, než vyvinú praktické hybridné bunky. Popri tom veria, že by takéto bunky mohli pomôcť zredukovať emisie oxidu uhličitého, ktorý nám robí problém pri globálnom otepľovaní.
Výskumy buniek
V tomto smere je zaujímavou aj štúdia vedcov z UNC. Tí dokázali vytvoriť umelé bunky, ktoré sa správajú ako živé. V práci popisujú potrebné kroky na manipulovanie DNA a proteínov, teda základných stavebných kameňov života.
S upravenou DNA a proteínmi sa im následne podarilo vytvoriť umelé bunky, ktoré sa však správajú a vyzerajú ako bunky z ľudského tela. Autori štúdie vysvetľujú, že tieto bunky by mohli pomôcť pri aplikovaní liekov presne tam, kde to potrebujeme alebo pri diagnostikovaní rôznych chorôb.
Nové syntetické bunky, ktoré majú rovnaké funkcie ako živé bunky, by taktiež mohli pomôcť v rôznych smeroch. Ak ťa tento koncept zaujal, o syntetických bunkách sa dozvieš viac v tomto článku.
Komentáre