(විද්‍යුත්) රසායනික ක්‍රම භාවිතයෙන් CO2 වලින් නිපදවන ලද සහ එන්සයිම කඳුරැල්ල හෝ ඉංජිනේරු ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් භාවිතයෙන් අගය එකතු කළ නිෂ්පාදන බවට පරිවර්තනය කරන ලද කාබන්-උදාසීන ජෛව ආර්ථිකයක කොඳු නාරටිය ලෙස ෆෝමේට් දැකිය හැකිය. කෘතිම ෆෝමේට් උකහා ගැනීම පුළුල් කිරීමේ වැදගත් පියවරක් වන්නේ එහි තාප ගතිකව සංකීර්ණ ෆෝමල්ඩිහයිඩ් අඩු කිරීමයි, එය මෙහි කහ වර්ණ වෙනසක් ලෙස පෙනේ. ණය: භෞමික ක්ෂුද්‍රජීව විද්‍යා ආයතනය මැක්ස් ප්ලාන්ක්/ගීසෙල්.
මැක්ස් ප්ලාන්ක් ආයතනයේ විද්‍යාඥයින් විසින් ෆෝමික් අම්ලයේ ආධාරයෙන් කාබන් ඩයොක්සයිඩ් ෆෝමල්ඩිහයිඩ් බවට පරිවර්තනය කරන කෘතිම පරිවෘත්තීය මාර්ගයක් නිර්මාණය කර ඇති අතර එමඟින් වටිනා ද්‍රව්‍ය නිපදවීමට කාබන්-උදාසීන ක්‍රමයක් ඉදිරිපත් කරයි.
කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සවි කිරීම සඳහා නව ඇනබලික් මාර්ග වායුගෝලයේ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් මට්ටම අඩු කිරීමට පමණක් නොව, ඖෂධවල සාම්ප්‍රදායික රසායනික නිෂ්පාදනය සහ ක්‍රියාකාරී අමුද්‍රව්‍ය කාබන්-උදාසීන ජීව විද්‍යාත්මක ක්‍රියාවලීන් සමඟ ප්‍රතිස්ථාපනය කළ හැකිය. කාබන් ඩයොක්සයිඩ් ජෛව රසායනික කර්මාන්තයට වටිනා ද්‍රව්‍යයක් බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා ෆෝමික් අම්ලය භාවිතා කළ හැකි ක්‍රියාවලියක් නව පර්යේෂණ මගින් පෙන්නුම් කෙරේ.
හරිතාගාර වායු විමෝචනය වැඩිවීම සැලකිල්ලට ගෙන, විශාල විමෝචන ප්‍රභවයන්ගෙන් කාබන් වෙන් කිරීම හෝ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් වෙන් කිරීම හදිසි ගැටළුවකි. ස්වභාවධර්මයේ දී, කාබන් ඩයොක්සයිඩ් උකහා ගැනීම වසර මිලියන ගණනක් තිස්සේ සිදුවෙමින් පවතී, නමුත් එහි බලය මානව විද්‍යාත්මක විමෝචනයට වන්දි ගෙවීමට ප්‍රමාණවත් නොවේ.
භෞමික ක්ෂුද්‍රජීව විද්‍යා ආයතනයේ ටෝබියස් අර්බ්ගේ නායකත්වයෙන් යුත් පර්යේෂකයින්. කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සවි කිරීම සඳහා නව ක්‍රම සංවර්ධනය කිරීම සඳහා මැක්ස් ප්ලාන්ක් ස්වභාවික මෙවලම් භාවිතා කරයි. කෘතිම ප්‍රභාසංස්ලේෂණයේ අතරමැදියෙකු වන ෆෝමික් අම්ලයෙන් ඉතා ප්‍රතික්‍රියාශීලී ෆෝමල්ඩිහයිඩ් නිපදවන කෘතිම පරිවෘත්තීය මාර්ගයක් සංවර්ධනය කිරීමට ඔවුන් දැන් සමත් වී ඇත. ෆෝමල්ඩිහයිඩ් කිසිදු විෂ සහිත බලපෑමක් නොමැතිව වෙනත් වටිනා ද්‍රව්‍ය සෑදීමට පරිවෘත්තීය මාර්ග කිහිපයකට කෙලින්ම ඇතුළු විය හැකිය. ස්වාභාවික ක්‍රියාවලියක් මෙන්, ප්‍රධාන අමුද්‍රව්‍ය දෙකක් අවශ්‍ය වේ: ශක්තිය සහ කාබන්. පළමුවැන්න සෘජු හිරු එළියෙන් පමණක් නොව, විදුලිය මගින් ද සැපයිය හැකිය - උදාහරණයක් ලෙස, සූර්ය මොඩියුල.
වටිනාකම් දාමයේ, කාබන් ප්‍රභවයන් විචල්‍ය වේ. මෙහි ඇති එකම විකල්පය කාබන් ඩයොක්සයිඩ් නොවේ, අපි කතා කරන්නේ සියලුම තනි කාබන් සංයෝග (C1 ගොඩනැගීමේ කොටස්) ගැන ය: කාබන් මොනොක්සයිඩ්, ෆෝමික් අම්ලය, ෆෝමල්ඩිහයිඩ්, මෙතනෝල් සහ මීතේන්. කෙසේ වෙතත්, මෙම ද්‍රව්‍ය සියල්ලම පාහේ ඉතා විෂ සහිත වේ, ජීවී ජීවීන්ට (කාබන් මොනොක්සයිඩ්, ෆෝමල්ඩිහයිඩ්, මෙතනෝල්) සහ ග්‍රහලෝකයට (හරිතාගාර වායුවක් ලෙස මීතේන්) යන දෙකටම. ෆෝමික් අම්ලය එහි මූලික ආකෘතියට උදාසීන කිරීමෙන් පසුව පමණක් බොහෝ ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් එහි ඉහළ සාන්ද්‍රණය ඉවසා සිටියි.
"ෆෝමික් අම්ලය කාබන් සඳහා ඉතා පොරොන්දු වූ ප්‍රභවයකි," අධ්‍යයනයේ පළමු කතුවරයා වන මාරන් නැටර්මන් අවධාරණය කරයි. "නමුත් එය ෆෝමල්ඩිහයිඩ් ඉන් විට්‍රෝ බවට පරිවර්තනය කිරීම ඉතා ශක්තිජනකයි." මෙයට හේතුව ෆෝමේට් හි ලුණු වන ෆෝමේට් පහසුවෙන් ෆෝමල්ඩිහයිඩ් බවට පරිවර්තනය නොවන බැවිනි. "මෙම අණු දෙක අතර බරපතල රසායනික බාධකයක් ඇති අතර, අපට සැබෑ ප්‍රතික්‍රියාවක් සිදු කිරීමට පෙර, ජෛව රසායනික ශක්තියේ ආධාරයෙන් - ATP - අපි එය ජය ගත යුතුය."
පර්යේෂකයන්ගේ අරමුණ වූයේ වඩාත් ආර්ථිකමය ක්‍රමයක් සොයා ගැනීමයි. සියල්ලට පසු, පරිවෘත්තීය ක්‍රියාවලියට කාබන් පෝෂණය කිරීමට අවශ්‍ය ශක්තිය අඩු වන තරමට, වර්ධනය හෝ නිෂ්පාදනය උත්තේජනය කිරීමට වැඩි ශක්තියක් භාවිතා කළ හැකිය. නමුත් ස්වභාවධර්මයේ එවැනි ක්‍රමයක් නොමැත. “බහු කාර්යයන් සහිත ඊනියා දෙමුහුන් එන්සයිම සොයා ගැනීම සඳහා යම් නිර්මාණශීලීත්වයක් අවශ්‍ය විය,” ටෝබියස් අර්බ් පවසයි. “කෙසේ වෙතත්, අපේක්ෂක එන්සයිම සොයා ගැනීම ආරම්භය පමණි. අපි කතා කරන්නේ ඒවා ඉතා මන්දගාමී බැවින් එකට ගණන් කළ හැකි ප්‍රතික්‍රියා ගැන ය - සමහර අවස්ථාවල දී, එන්සයිමයකට තත්පරයකට ප්‍රතික්‍රියා එකකට වඩා අඩුය. ස්වාභාවික ප්‍රතික්‍රියා දහස් ගුණයකින් වේගවත් වේගයකින් ඉදිරියට යා හැකිය. ” කෘතිම ජෛව රසායනය පැමිණෙන්නේ මෙහිදී බව මාරන් නැටර්මන් පවසයි: “එන්සයිමයක ව්‍යුහය සහ යාන්ත්‍රණය ඔබ දන්නේ නම්, මැදිහත් විය යුතු ස්ථානය ඔබ දනී. එය විශාල ප්‍රතිලාභයක් ලබා දී ඇත.”
එන්සයිම ප්‍රශස්තිකරණයට ප්‍රවේශයන් කිහිපයක් ඇතුළත් වේ: විශේෂිත ගොඩනැගිලි කොටස් හුවමාරුව, අහඹු විකෘති උත්පාදනය සහ ධාරිතා තේරීම. "ෆෝමේට් සහ ෆෝමල්ඩිහයිඩ් යන දෙකම සෛල බිත්තිවලට විනිවිද යාමට හැකි නිසා ඒවා ඉතා සුදුසු ය. අපට සෛල සංස්කෘතික මාධ්‍යයට ෆෝමේට් එකතු කළ හැකි අතර, එමඟින් ලැබෙන ෆෝමල්ඩිහයිඩ් පැය කිහිපයකට පසු විෂ නොවන කහ සායම් බවට පත් කරන එන්සයිමයක් නිපදවයි," මැරෙන් පැවසීය. නැටර්මන් පැහැදිලි කළේය.
ඉහළ කාර්යසාධන ක්‍රම භාවිතා නොකර මෙතරම් කෙටි කාලයක් තුළ ප්‍රතිඵල ලබා ගත නොහැකි වනු ඇත. මෙය සිදු කිරීම සඳහා, පර්යේෂකයන් ජර්මනියේ එස්ලින්ගන් හි කාර්මික හවුල්කරු ෆෙස්ටෝ සමඟ සහයෝගයෙන් කටයුතු කළහ. "විචලනයන් 4,000 කට පමණ පසු, අපි අපගේ අස්වැන්න හතර ගුණයකින් වැඩි කළෙමු," මාරන් නැටර්මන් පවසයි. "මේ අනුව, ජෛව තාක්‍ෂණයේ ක්ෂුද්‍රජීවී වැඩ අශ්වයා වන E. coli නම් ආදර්ශ ක්ෂුද්‍ර ජීවියාගේ වර්ධනය සඳහා ෆෝමික් අම්ලය මත අපි පදනම නිර්මාණය කර ඇත්තෙමු. කෙසේ වෙතත්, මේ මොහොතේ, අපගේ සෛල වලට ෆෝමල්ඩිහයිඩ් පමණක් නිපදවිය හැකි අතර තවදුරටත් පරිවර්තනය කළ නොහැක."
ශාක අණුක කායික විද්‍යා ආයතනයේ ඔහුගේ සහයෝගිතාකරු සෙබස්තියන් වින්ක් සමඟ සහයෝගයෙන්. මැක්ස් ප්ලාන්ක් පර්යේෂකයින් දැනට අතරමැදි ද්‍රව්‍ය ලබාගෙන ඒවා මධ්‍යම පරිවෘත්තීය ක්‍රියාවලියට හඳුන්වා දිය හැකි වික්‍රියාවක් සංවර්ධනය කරමින් සිටී. ඒ සමඟම, කණ්ඩායම රසායනික බලශක්ති පරිවර්තන ආයතනයේ ක්‍රියාකාරී කණ්ඩායමක් සමඟ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් ෆෝමික් අම්ලය බවට විද්‍යුත් රසායනික පරිවර්තනය පිළිබඳ පර්යේෂණ පවත්වයි. වෝල්ටර් ලයිට්නර්ගේ මඟ පෙන්වීම යටතේ මැක්ස් ප්ලාන්ක්. දිගුකාලීන ඉලක්කය වන්නේ විද්‍යුත් ජෛව රසායනික ක්‍රියාවලීන් මගින් නිපදවන කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සිට ඉන්සියුලින් හෝ ජෛව ඩීසල් වැනි නිෂ්පාදන දක්වා “එක්-ප්‍රමාණයේ-ගැලපෙන-සියල්ලට ගැලපෙන වේදිකාවක්” වේ.
යොමුව: Maren Nattermann, Sebastian Wenk, Pascal Pfister, Hai He, Seung Hwang Lee, Witold Szymanski, Nils Guntermann, Faiying Zhu “ෆොස්පේට් මත යැපෙන ෆෝමේට් in vitro සහ in vivo තුළ formaldehyde බවට පරිවර්තනය කිරීම සඳහා නව කඳුරැල්ලක සංවර්ධනය”, Lennart Nickel. , Charlotte Wallner, Jan Zarzycki, Nicole Pachia, Nina Gaisert, Giancarlo Francio, Walter Leitner, Ramon Gonzalez, සහ Tobias J. Erb, 2023 මැයි 9, Nature Communications.DOI: 10.1038/s41467-023-38072-w
SciTechDaily: 1998 සිට හොඳම තාක්ෂණික පුවත් වල නිවහන. විද්‍යුත් තැපෑල හෝ සමාජ මාධ්‍ය හරහා නවතම තාක්ෂණික පුවත් සමඟ යාවත්කාලීනව සිටින්න. > නොමිලේ දායකත්වය සමඟ විද්‍යුත් තැපැල් සංග්‍රහය
කෝල්ඩ් ස්ප්‍රින්ග් හාබර් රසායනාගාරවල පර්යේෂකයන් සොයා ගත්තේ RNA බෙදීම නියාමනය කරන ප්‍රෝටීනයක් වන SRSF1 අග්න්‍යාශය තුළ ඉහළ නියාමනයක් ඇති බවයි.