Naukowcy stworzyli zasilane energią słoneczną komórki zwierzęce, łącząc choloplasty z komórek alg i chomików

Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego dokonali ważnego odkrycia, tworząc komórki zwierzęce, które mogą pobierać energię ze światła słonecznego. Osiągnięcie to było możliwe dzięki osadzeniu chloroplastów, struktur fotosyntetycznych występujących w algach, w komórkach zwierzęcych, co wcześniej uważano za niemożliwe. Naukowcy są przekonani, że ta nowa metoda może otworzyć drzwi do innowacyjnych rozwiązań w zakresie rozwoju sztucznych tkanek, zwłaszcza w warunkach niskiej zawartości tlenu.

Eksperyment i jego unikalne podejście

Zespół wybrał linię komórkową CHO-K1 pochodzącą od chomika chińskiego jako gospodarza chloroplastów ze względu na jej wysoką wrażliwość na ciała obce. Wykorzystując chloroplasty z Cyanidioschyzon merolae, krasnorostu tolerującego cieplejsze środowisko, naukowcy obeszli kluczowe wyzwanie. W przeciwieństwie do innych chloroplastów, które tracą swoją funkcję poniżej 37°C, chloroplasty z alg mogą pozostać aktywne w temperaturze ciała, co czyni je odpowiednim wyborem do integracji z komórkami zwierzęcymi.

Nowy grunt w integracji komórek

Od lat trwają próby wbudowania chloroplastów do komórki zwierzęce napotkał stałą przeszkodę: te obce struktury zwykle ulegały zniszczeniu w ciągu kilku godzin. Jednak zespół Uniwersytetu Tokijskiego zaobserwował, że w odpowiednich warunkach chloroplasty te utrzymują aktywność fotosyntetyczną w komórkach chomika aż do 48 godzin. Dzięki wyrafinowanym technikom obrazowania prześledzili proces fotosyntezy, wykazując, że chloroplasty w dalszym ciągu wytwarzają energię pod wpływem światła, co stanowi znaczący kamień milowy w biologii komórkowej.

Implikacje dla przyszłych badań

Odkrycia wskazują na więcej możliwości na przyszłość. Naukowcy zauważyli, że komórki zawierające chloroplasty wykazywały lepszy wzrost, prawdopodobnie dzięki dodatkowemu źródłu energii w komórkach. To wzmocnienie może utorować drogę do dalszych badań nad tym, w jaki sposób chloroplasty mogą wspierać funkcjonowanie i wzrost komórek. Mechanizmy leżące u podstaw interakcji między chloroplastami a składnikami komórek zwierzęcych pozostają nieodkryte. Badaczom zależy na zrozumieniu tej dynamiki.

Profesor Sachihiro Matsunaga, kierujący zespołem, postrzega te hybrydowe komórki „płaskie” jako cenne narzędzia w rozwijaniu bardziej zrównoważonego, neutralnego pod względem emisji dwutlenku węgla podejścia w biotechnologii. Dzięki ciągłym badaniom te ogniwa hybrydowe mogą stać się kluczowym elementem w opracowywaniu energooszczędnych i przyjaznych dla środowiska technologii.