如果你能坐在阳光下充电,你会喜欢吗?利用阳光将二氧化碳和水转化为氧气和能量的能力传统上是植物和藻类的专属领域。然而,现在日本的研究人员已经成功地制造出了光合动物细胞。
生物学家从红藻中提取叶绿体(负责光合作用的细胞成分),并将其注射到仓鼠细胞中。结果,动物细胞获得了光合作用光的能力。10月31日发表在《日本科学院学报》上的一项研究详细介绍了这一成就,它挑战了叶绿体与动物细胞不可能结合的假设。
“据我们所知,这是首次报道在植入动物细胞的叶绿体中检测到光合电子传输,”东京大学的Sachihiro Matsunaga在东京大学的一份声明中说,他是该论文的合著者。光合电子传递是光合作用产生植物或藻类能量的阶段。
他补充说:“我们认为叶绿体在被引入动物细胞后几小时内就会被消化。然而,我们发现它们继续发挥作用长达两天,并且发生了光合作用的电子传递。”
研究人员通过几种成像技术分析了仓鼠细胞内的叶绿体,并应用了一种使用光脉冲的方法来确定光合作用电子传递确实发生了。他们在研究中写道:“我们推测,与动物细胞结合的叶绿体可能保持稳定,并在任何环境条件下都能持续产生能量。”
虽然太阳能动物的想法很有趣,但这并不是目标;该团队对这项技术未来应用的愿景更加实用。他们认为,所谓的“Planimals”可以被纳入人工组织工程。实验室培养的组织有时会因为缺氧而难以生长,这可以通过引入光合动物细胞来解决。
“实验室培养的组织,如人造器官、人造肉和皮肤片,都是由多层细胞组成的。然而,有一个问题是,由于组织内缺氧(低氧水平),它们无法增加尺寸,这阻碍了细胞分裂。”“通过混合叶绿体植入的细胞,氧气可以通过光合作用和光照射提供给细胞,从而改善组织内部的条件,促进生长。”
研究人员注意到,注入叶绿体的仓鼠细胞也有更高的生长速度,这表明叶绿体除了向动物细胞传递氧气外,还向动物细胞传递了碳源(燃料)。
该团队计划继续对这些“Planimals”细胞进行开创性的研究。谁知道呢 —— 也许在未来,你的室内植物不会是唯一吸收阳光的植物。
如果朋友们喜欢,敬请关注“知新了了”!