Форматые нүүрһэнтүрэгшын нейтральна биоэдэй засагай үндэһэн гэжэ үзэхэ болоно, энэнь (электро)химиин аргаар CO2-һоо үйлэдбэрилэгдэдэг ба ферментнэ каскадуудые гү, али инженерэй бишыхан организмуудые хэрэглэн нэмэлтэ үнэтэй бүтээгдэхүүн болгон хубилдаг. Синтетик формат шэнгээхэ үргэдхэлэй шухала алхам хадаа тэрэнэй термодинамикын комплексно формальдегидэй бууралга болоно, энэнь эндэ шара үнгэтэй хубилалта мэтээр харагдана. Зураг: Газарай микробиологиин дээдэ һургуули Макс Планк/Гейзель.
Макс Планкын дээдэ һургуулиин эрдэмтэд мэрээшэнэй хүшэлтүрэгшын туһаламжаар нүүрһэнтүрэгшын диоксидые формальдегид болгодог синтетическэ бодосой солилсооной замые зохёожо, үнэтэй материалнуудые үйлэдбэрилхэ нүүрһэнтүрэгшын нейтральна арга боломжо олгоно.
Нүүрһэнтүрэгшын диоксидые бэхижүүлхэ шэнэ анаболическа замууд ганса агаар мандалда нүүрһэнтүрэгшын диоксидые бага болгоходо туһалдаг бэшэ, харин эм зүйн болон эдэбхитэй бодосуудай заншалта химиин үйлэдбэрилэлые нүүрһэнтүрэгшын нейтральна биологическа үйлэ ябасаар һэлгэхэ аргатай. Шэнэ шэнжэлэлнүүд нүүрһэнтүрэгшын диоксидые биохимиин үйлэдбэридэ хэрэгтэй материал болгон хубилгахадаа мэрээшэнэй хүшэлые хэрэглэжэ болохо үйлэ ябасые харуулна.
Хүлэмжын хиин гаргалгын нэмэгдэжэ байһан ушарһаа томо гаргалгын эхи үүсэбэриһээ нүүрһэнтүрэгшын гү, али нүүрһэнтүрэгшын диоксидые гаргалга шухала асуудал болоно. Байгаалида нүүрһэнтүрэгшын диоксидай шэнгээлгэ олон сая жэлэй туршада үргэлжэлһэн болобошье тэрэнэй хүсэн хүнэй үүсхэһэн гадагшалалай хэмжээе нөхэхэд хангалтатай бэшэ.
Газарай микробиологиин дээдэ һургуулиин Тобиас Эрбын ударидаһан шэнжэлэгшэд. Макс Планк байгаалиин хэрэгсэлнүүдые хэрэглэн нүүрһэнтүрэгшын диоксидые заһаха шэнэ аргануудые зохёоһон байна. Тэдэ мүнөө зохиомол фотосинтезэй боломжотой дундажа зүйл болохо мэрээшэнэй хүшэлтүрэгшэһээ үндэр реактивна формальдегид гаргадаг зохиомол бодосой солилсооной замые зохёон бүтээхэ амжалта туйлаа. Формальдегид ямаршье хорото нүлөөгүйгөөр бусад үнэтэй бодосуудые бии болгохын тулада хэд хэдэн бодосой солилсооной замда шууд орожо шадаха. Байгаалиин үйлэ ябасада адли хоёр гол зүйл хэрэгтэй: эршэм хүсэн ба нүүрһэнтүрэгшэ. Түрүүшынхинь ганса наранай шууд туяагаар бэшэ, харин сахилгаан эршэм хүсөөр – жэшээнь, наранай модулинуудаар хангагдаха аргатай.
Үнэ сэнэй гинжэдэ нүүрһэнтүрэгшын эхи үүсэбэри хубилдаг. Эндэ нүүрһэнтүрэгшын диоксид ганса арга бэшэ, бидэ бүхы нүүрһэнтүрэгшын нэгэдэлнүүд (С1 барилгын блокууд) тухай хэлсэнэбди: нүүрһэнтүрэгшын монооксид, мэрээшэнэй хүшэлтүрэгшэ, формальдегид, метанол ба метан. Гэбэшье эдэ бодосуудай бараг бүхынь амиды организмуудта (нүүрһэнтүрэгшын монооксид, формальдегид, метанол) болон дэлхэйдэ (метан хүлэмжын хии) ехэ хоротой. Гансал мэрээшэнэй хүшэлые үндэһэн формат хүрэтэр саармагжуулһанай һүүлдэ олон бишыхан организмууд тэрэнэй ехэ концентрациие тэсэжэ шададаг.
“Муранай хүшэлтүрэгшэ нүүрһэнтүрэгшын ехэ найдамтай эхи һэн,” гэжэ шэнжэлэлгын түрүүшын автор Марен Наттерманн онсолно. "Теэд in vitro формальдегид болгохо гээшэ ехэ эршэм хүсэн хэрэгтэй." Юундэб гэхэдэ формат, форматын дабһан, формальдегидтэ амархан хубилдаггүй. “Эдэ хоёр молекулануудай хоорондо хүндэ химиин һаад бии, бодото харюу хэхэһээ урид бидэ биохимиин энергиин – АТФ-эй туһаламжаар энэниие дабаха ёһотойбди.”
Шэнжэлэгшэдэй зорилго хадаа хэмнэлттэй арга олохо байгаа. Юуб гэхэдэ, нүүрһэнтүрэгшые бодосой солилсоондо оруулхада бага эршэм хүсэн хэрэгтэй болохо бүри ургалтые гү, али үйлэдбэрилэлые эдэбхижүүлхын тулада ехэ эршэм хүсэн хэрэглэжэ болоно. Теэд тиимэ арга байгаалида үгы. “Олон үүргэтэй гибрид фермент гэжэ нэрлэгдэһэн нээлтэ зарим зохёохы арга шадабари шаардаба,” гэжэ Тобиас Эрб хэлэнэ. "Гэбэшье, кандидат ферментнүүдые нээлгэ гансал эхин болоно. Бидэ удаан байдаг тула хамта тооложо болохо харюунууд тухай хэлсэнэбди - зарим ушарта фермент бүхэндэ секундада нэгэһээ бага харюу болодог. Байгаалиин харюунууд мянган дахин хурдан үргэлжэлдэг." Эндэ синтетическэ биохими ороно, Марен Наттерманн хэлэнэ: "Хэрбээ ферментэй бүтэсэ ба механизмые мэдэхэ һаа, хаана оролсохоёо мэдэхэ болоно. Энэнь ехэ ашагтай байгаа."
Фермент оновчтой болгоходо хэд хэдэн арганууд оролсодог: тусхай барилгын блок солилсоо, санамсаргүй мутаци бии болгохо, багтаамжын шэлжэлтэ. “Формат ба формальдегид хоюулаа ехэ таарамжатай, юундэб гэхэдэ тэдэ эсэй ханада нэбтэрдэг. Бидэ эсэй үрэжүүлгын оршондо формат нэмэжэ болохобди, энэнь хэдэн сагай үнгэрһэн хойно формальдегидые хоротой бэшэ шара будаг болгодог фермент бии болгодог”, - гэжэ Марен хэлэбэ. Наттерманн тайлбарилба.
Иимэ богони хугасаа соо дүнгүүдые үндэр үрэ дүнтэй аргануудые хэрэглээгүйгөөр абаха аргагүй байгаа. Энэ хэрэг бүтээхэдээ, шэнжэлэгшэд Германиин Эсслинген хотын үйлэдбэриин түншэ Festo компанитай хамтарһан байна. “4000 оршом хубилалтануудые хэһэнэй удаа бидэ ургасаяа дүрбэн дахин ехэ болгообди,” гэжэ Марен Наттерманн хэлэнэ. "Тиимэһээ бидэ биотехнологиин микробуудай ажалай морин E. coli гэһэн загбарай бишыхан организмые мэрээшэнэй хүшэлтүрэгшэ дээрэ ургаха үндэһэ байгуулаабди. Гэбэшье, мүнөөдэр манай эсүүд гансал формальдегид үйлэдбэрилжэ шадаха ба саашадаа хубилжа шадахагүй."
Ургамалай молекулярна физиологиин дээдэ һургуулиин хамта хүдэлдэг Себастьян Уинктэй хамта. Макс Планкын шэнжэлэгшэд мүнөө үедэ дунда зэргын бодосуудые абажа, түб бодосой солилсоондо оруулха штаммые зохёон бүтээжэ байна. Энээнтэй хамта тус бүлэг Химиин энерги хубилгаха дээдэ һургуулиин ажалай бүлэгтэй хамта нүүрһэнтүрэгшын диоксидые мэрээшэнэй хүшэлтүрэгшэ болгон электрохимиин аргаар хубилгаха талаар шэнжэлэлгэ ябуулна. Вальтер Лейтнерэй ударидалга доро Макс Планк. Удаан хугасаанай зорилгонь электробиохимиин үйлэ ябасаар үйлэдбэрилһэн нүүрһэнтүрэгшын диоксидһээ эхилээд инсулин гү, али биодизель мэтэ бүтээгдэхүүн хүрэтэр “нэгэ хэмжээнэй платформа” болоно.
Хэрэглэхэ ном: Марен Наттерманн, Себастьян Венк, Паскаль Пфистер, Хай Хэ, Сун Хван Ли, Витольд Шимански, Нильс Гунтерманн, Файин Чжу “Фосфатһаа дулдыдаха форматые in vitro болон in vivo формальдегид болгохо шэнэ каскад хүгжөөлгэ”, Леннарт Никель. , Шарлотта Уоллнер, Ян Заржицки, Николь Пачиа, Нина Гайзерт, Джанкарло Франсио, Вальтер Лейтнер, Рамон Гонсалес, Тобиас Дж. Эрб, 2023 оной 5 һарын 9, Nature Communications.DOI: 10.1038/s41467-0238-027-w
SciTechDaily: 1998 онһоо хойшо эрхим технологиин мэдээсэлэй гэр. Һүүлшын технологиин мэдээсэлнүүдые сахим хаягаар гү, али социальна холбооной аргаар мэдэжэ байгты. > Түлөөһэгүй захиалгатай мэйл дайджест
Колд Спринг Харбор Лабораториин шэнжэлэгшэд РНХ-эй сплайсингые зохисуулдаг SRSF1 уураг нойр булшархайда дээшээ зохисуулагдадаг гэжэ элирүүлһэн байна.