Akár egy állat is képes lehet fotoszintetizálni | National Geographic Képzelj el egy olyan világot, ahol nem csupán a növények, hanem bizonyos állatok is a napfény segítségével nyerik el energiájukat. A fotoszintézis, amely a zöld növények sajátossága, m
Elképzelhető, hogy a tudományos-fantasztikus irodalom keretein belül nem csupán a képzelet szüleménye a fotoszintetizálni képes ember? A növények ügyesen kihasználják a sejtjeikben található kloroplasztokat, hogy a napfényből energiát nyerjenek, amely elengedhetetlen az életfenntartó folyamataikhoz. Eddig a kutatók egyöntetű véleménye az volt, hogy az állati sejtek nem képesek hasonló mechanizmusra, hiszen a színtestek nem tudnak működőképesek maradni. Azonban a Tokiói Egyetem új kutatásai rávilágítanak, hogy talán mégis van remény, és ez a különleges folyamat nem annyira lehetetlen, mint ahogyan azt eddig gondolták.
A Proceedings of the Japan Academy, Series B című tudományos folyóiratban megjelent kutatási eredmények alapján a Cyanidioschyzon merolae algasejtjeiből kiemelt, különösen ellenálló színtestecskék sikeresen beültethetők hörcsögsejtekbe. Ezek a színtestecskék legalább két napig aktívan végezték fotoszintetizáló tevékenységüket. A kutatók a folyamat során megerősítették a színtestek elektronátadási képességét is, ami azt jelzi, hogy működésük valóban hatékony volt.
A kínai hörcsögök petefészek-sejtvonalaiból származó sejtek évtizedek óta fontos szerepet játszanak a tudományos kutatásokban, valamint a különböző orvosi alkalmazásokhoz szükséges fehérjék előállításában.
"Tudomásunk szerint ez az első eset, hogy állati sejtekbe beültetett kloroplasztok fotoszintézishez kötött elektronátadását sikerült igazolni" - mondta Szacsihiró Macsunaga professzor, a kutatás résztvevője. A kutatók különböző mikroszkópos eljárásokkal vizsgálták az állati sejtekbe ültetett színtesteket, azok tevékenységét, és erőteljes fényimpulzusok segítségével igazolták, hogy valóban fotoszintetizálnak.
A sikeres kísérletek célja nem az, hogy a fényevés valósággá váljon, hiszen az emberi bőrfelület korlátozott mivolta miatt ez gyakorlatilag lehetetlen. Az orvosi kutatások területén azonban nagy szükség lenne a fotoszintézis alkalmazására, különösen olyan esetekben, amikor sérült szövetek helyett sejttenyésztéssel próbálnak egészséges szövetet előállítani, vagy éppen átültetésre váró mesterséges szerveket fejlesztenek. A legnagyobb kihívás ezekben a szövetekben az oxigénellátás biztosítása, ami miatt nem lehet őket meghatározott méretnél nagyobbra növeszteni. Ha viszont a beültetett színtestek képesek lennének helyben oxigént termelni, az jelentősen megkönnyíthetné a szövetek fejlődését és életképességét.
A japán tudósok kísérleteik során felfedezték, hogy a színtestecskéket tartalmazó hörcsögsejtek növekedési üteme jelentősen felgyorsult. Ez a megfigyelés arra utalhat, hogy a színtestek nem csupán színt adnak a sejteknek, hanem szénforrást is biztosítanak számukra. A kutatók ezért a jövőben részletesebben szeretnék feltérképezni azokat az anyagcsere-folyamatokat, amelyek az állati sejtek és a beültetett színtestek között zajlanak le, hogy jobban megértsék ennek a különleges együttműködésnek a mechanizmusait.
A helyzet persze nem ilyen egyszerű, a növényi sejtszervecskék ellátásához ugyanis az állati sejtek nem rendelkeznek megfelelő apparátussal, nem tudnak a színtestek számára szükséges fehérjéket előállítani és leszállítani. Ahhoz, hogy ezt a kérdést megoldják, arra is szükség lesz, hogy a hörcsögsejtekbe olyan géneket ültessenek, amelyek képessé teszik a sejtet e folyamatokra, ez még a kutatócsoport következő feladatai közt van. A kutatók abban is bíznak, hogy a szintetikus állati-növényi keverék sejtek ahhoz is hozzájárulhatnak majd, hogy csökkentsük a szén-dioxid-kibocsátást, és a szénsemlegességet elérhessük.
