دانشمندان روشن ضروری کربن-تعمیر ماشین آلات در باکتری

دانشمندان در حال مطالعه سیانو باکتری ها و بسیاری از کاربردهای بالقوه برای دهه از برش CO₂ تولید گازهای گلخانه ای برای ایجاد یک جایگزین برای نفت و بر اساس پلاستیک اما نبود یک درک عمیق از زندگی کامل چرخه سوخت و ساز تخصصی محفظه درون این باکتری های شایع - تا به حال.

جدید CU بولدر تحقیقات منتشر شده امروز در علم پیشرفت نشان می دهد که چگونه تخصصی این محفظه شناخته شده به عنوان carboxysomes کار و نحوه فعالیت آنها را می توان با دقت اندازه گیری می شود. یافته های این تحقیقات می تواند در نهایت منجر به افزایش عملکرد گیاه رمان آنتی بیوتیک و بهبود بهره وری تولید از سوخت های تجدید پذیر.

"این بود که 50 سال سوال دیرینه چیزی است که مردم هرگز نمی تواند مقابله با" گفت: Jeffrey کامرون استادیار در بخش بیوشیمی و coauthor از تحقیقات جدید است.

در کار خود را به عنوان یک پژوهشگر فوق دکترا کامرون نمیفهمد چگونه carboxysomes تشکیل شده است: از داخل به خارج است. اما او نمی تواند خود را تعیین تابع در سلول چرا که آنها در تلاش برای رشد در زیر میکروسکوپ.

او می خواست برای پاسخ به سوال از چه مدت carboxysomes گذشته است ؟ چه مدت آنها فعال است ؟ چه اتفاقی می افتد به سلول های بدون carboxysomes?

بنابراین کامرون و همکارانش دنبال خاص آنزیم های درون این سلول ها carboxysomes با برچسب زدن آنها را با یک رنگ سبز نشانگر نورانی. سپس آنها را با افزودن مواد شیمیایی به محدود کردن توانایی سلول برای ایجاد جدید carboxysomes. محققان دنبال آنها را برای چند روز با استفاده از سلول زنده تصویربرداری به آنها منتقل شده از مادر به دختر سلول.

از آنجا که این سلول ها توانایی رشد وابسته به توانایی خود را برای رفع کربن در این راه آنها می تواند به طور مستقیم پیگیری اثر carboxysome در سلول های رشد. محققان دریافتند که با تنظیم مقدار CO₂ در دسترس سلول های بدون carboxysomes آنها می تواند سوئیچ رشد خود را روشن و خاموش - به طور موثر و فعال را از حالت خوابیده.

و فیلمبرداری هزاران سلول و اندازه گیری همه آنها در جمعیت آنها کشف چندین برنامه های عملی برای رشته های مهندسی.

حدود 5 درصد از این carboxysomes شد فوق العاده سازنده است و می تواند خود را حفظ نرخ رشد بیش از هفت نسل است.

"این خواهد بود مانند همان مغز در گذشت از خود, بزرگ, بزرگ, رکود بزرگ, مادربزرگ بزرگ که هنوز هم عملکرد بیش از آن است که بسیاری از نسل" گفت: کامرون. "اگر ما می تواند درک اصول چرا این هستند تا فعال ما ممکن است قادر به به طور قابل توجهی بهبود رشد گیاه است."

در حال حاضر وجود دارد یک فشار بزرگ سعی کنید برای قرار دادن carboxysomes به گیاهان برای بهبود فتوسنتز که می تواند تا حد زیادی افزایش عملکرد گیاه گفت: کامرون همچنین از انرژی های تجدید پذیر و انرژی پایدار موسسه (RASEI) در مس تخته سنگ.

Carboxysomes نیز بالقوه به عنوان مینی بركترس افزایش سوخت و ساز بدن برای فرایندهای ایجاد سوخت های زیستی.

ضمن باکتری های بیماری زا مانند سالمونلا شامل شبیه microcompartments که به آنها سوخت و ساز استفاده در برخی از محیط های. چون انسان ندارد سیانو باکتری ها یا باکتری microcompartments ممکن است ممکن است به توسعه رمان آنتی بیوتیک است که به طور خاص هدف این باکتری سازه های او اضافه شده است.

"من می خواهم به می دانم که چگونه می توانم بررسی اصول اساسی است که اجازه خواهد داد که مهندسین به حرکت به جلو ؟" کامرون گفت.

###

اضافی نویسندگان شامل سرب نویسنده نیکلاس تپه فارغ التحصیل تحقیقات مرتبط در بخش بیوشیمی و تجدید پذیر و انرژی پایدار موسسه; Jian وی Tay, تصویر, تجزیه و تحلیل متخصص در انرژی های تجدید پذیر و انرژی پایدار موسسه و BioFrontiers موسسه; و سابینا Altus, دانشجوی کارشناسی ارشد و دیوید Bortz دانشیار در گروه اعمال ریاضیات را در تخته سنگ مس.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.