فتوسنتز مصنوعی با مهندسی بلورهای پروتئینی در باکتری‌ها انجام شد
تاریخ انتشار: ۸ مرداد ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۳۴۵۹۵۳
محققان در مؤسسه فناوری توکیو (Tokyo Tech) نشان دادند که مهندسی درون سلولی می‌تواند ابزاری قدرتمند برای سنتز کریستال‌های پروتئینی با خواص کاتالیزوری باشد.
خبرگزاری برنا؛ محققان با استفاده از باکتری‌های اصلاح شده ژنتیکی به عنوان یک پلت فرم سنتز سازگار با محیط زیست، کاتالیزورهای جامد هیبریدی برای فتوسنتز مصنوعی تولید کردند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
کریستال‌های پروتئینی، مانند کریستال‌های معمولی، ساختارهای مولکولی منظمی هستند که دارای خواص متنوع و پتانسیل عظیمی برای سفارشی‌سازی هستند. آنها می توانند به طور طبیعی از مواد موجود در سلول‌ها جمع شوند، که نه تنها هزینه‌های سنتز را تا حد زیادی کاهش می‌دهد بلکه اثرات زیست محیطی آنها را نیز کم می‌کند.
کریستال‌های پروتئینی به‌عنوان کاتالیزور امیدوارکننده هستند زیرا می‌توانند مولکول‌های عملکردی مختلفی را میزبانی کنند، اما روش‌های فعلی فقط اتصال مولکول‌های کوچک و پروتئین‌های ساده را امکان‌پذیر می‌کنند. بنابراین، یافتن راه‌هایی برای تولید کریستال‌های پروتئینی حاوی آنزیم‌های طبیعی و مولکول‌های عملکردی مصنوعی ضروری است تا از پتانسیل کامل آنها برای تثبیت آنزیم استفاده شود.
در مقابل این رویکرد، تیمی از محققان مؤسسه فناوری توکیو راهبردی نوآورانه برای تولید کاتالیزورهای جامد هیبریدی بر اساس کریستال‌های پروتئینی ایجاد کرده‌اند. همانطور که در مقاله آنها در Nano Letters در ۱۲ ژوئیه ۲۰۲۳ توضیح داده شده، رویکرد آنها ترکیبی از مهندسی درون سلولی و یک فرآیند ساده برون‌تنی برای تولید کاتالیزور برای فتوسنتز مصنوعی است.
بلوک ساختمانی این کاتالیزور هیبریدی یک مونومر پروتئینی است که از ویروسی به دست می‌آید که کرم ابریشم Bombyx mori را آلوده می‌کند. محققان ژن کد کننده این پروتئین را به باکتری اشریشیا کلی وارد کردند، جایی که مونومرهای تولید شده، تریمرهایی را تشکیل دادند که به نوبه خود، با اتصال به یکدیگر از طریق مارپیچ α (H۱) آنها به کریستال‌های چند وجهی پایدار (PhCs) متصل شدند.
علاوه بر این، محققان نسخه اصلاح شده ژن فرمات دهیدروژناز (FDH) را از یک گونه مخمر وارد ژنوم E. coli کردند. این ژن باعث می‌شود که باکتری‌ها آنزیم‌های FDH با پایانه‌های H۱ تولید کنند که منجر به تشکیل کریستال‌های هیبریدی H۱-FDH@PhC در داخل سلول‌ها می‌شود.
این تیم کریستال‌های هیبریدی را از باکتری E. coli از طریق فراصوت و سانتریفیوژ استخراج کردند و آنها را در محلولی حاوی یک حساس‌کننده نور مصنوعی به نام ائوزین Y (EY) وارد کردند.
از طریق این فرآیند مبتکرانه، این تیم موفق به تولید کاتالیزورهای بسیار فعال، قابل بازیافت و از نظر حرارتی پایدار EY·H۱-FDH@PhC شدند که می‌توانند دی اکسید کربن را در مواجهه با نور به (HCOO−) تبدیل کنند و فتوسنتز را تقلید کنند.
به طور کلی، این مطالعه پتانسیل مهندسی زیستی در تسهیل سنتز مواد عملکردی پیچیده را نشان می‌دهد. به نظر می‌رسد ترکیب روش‌های درون‌تنی و برون‌تنی برای کپسوله کردن کریستال‌های پروتئینی احتمالاً یک راهبرد موثر و سازگار با محیط زیست برای تحقیقات در زمینه نانومواد و فتوسنتز مصنوعی باشد.
انتهای پیام/
آیا این خبر مفید بود؟نتیجه بر اساس رای موافق و رای مخالف
منبع: خبرگزاری برنا
کلیدواژه: دی اکسید کربن زیست محیطی ژن سازگار با محیط زیست علم و فناوری فناوری فتوسنتز مصنوعی
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.borna.news دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری برنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۳۴۵۹۵۳ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
بومی‌سازی کاتالیست‌هایی کاربردی در تولید بنزین توسط محققان یک شرکت دانش‌بنیان
به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا، حمزه کازرونی مدیرعامل شرکت دانش بنیان فعال درزمینه تولید مواد نانو ساختار و مستقر در پارک فناوری پردیس در خصوص فعالیت‌های این شرکت توضیح داد: حوزه فعالیت این شرکت در تولید کاتالیست‌ها و مواد نانوساختار است که از سال ۱۳۸۹ فعالیت خود را آغاز کرده است. مأموریت شرکت، ورود در فناوری‌های سطح بالا در نانوفناوری است.
وی افزود: عمده محصولات تولیدی و فناوری‌های توسعه یافته در این شرکت دانش‌بنیان در اختیار چند شرکت محدود در جهان بوده که توسط متخصصان این شرکت بومی سازی شده است.
کازرونی نمونه‌هایی آورد و گفت: به عنوان نمونه در حوزه کاتالیست ها، این شرکت بر روی کاتالیست‌های ریفرمینگ نفتا فعالیت داشته است که در تولید بنزین کاربرد دارد.
کازرونی ادامه داد: از دیگر محصولات جدید این شرکت می‌توان به نانوافزودنی سوخت دیزل اشاره کرد که جزو آخرین فناوری‌های افزودنی سوخت می‌باشد و در اختیار یک شرکت آمریکایی بوده است که در داخل بومی سازی شده است.
مدیرعامل این شرکت دانش‌بنیان، در پایان از تولید لیسانس بر اساس فناوری ODH خبر داد و گفت: این لیسانس برای اولین بار در دنیا توسط این شرکت ایجاد شده و برنامه ریزی جهت توسعه فناوری آن در مقیاس صنعتی در حال اجرا است.
انتهای پیام/
خودکشی از رزیدنتها به پزشکان رسیده؛ چرا دکتر سمیرا آلسعیدی خودکشی کرد؟/ «خودکشی پزشکان بهمثابه یک انتحار اجتماعی است»