Хомяки на солнечной энергии: ученые объединили клетки грызуна с водорослями
Ученым удалось впервые в истории вставить хлоропласты из красных водорослей в клетки животных, и те начали фотосинтезировать свет. Это достижение было сделано японскими исследователями из Токийского университета под руководством профессора Сачихиро Мацунага. Их эксперимент показал, что клетки животных с хлоропластами не только выживают, но и способны генерировать химическую энергию, преобразовывая свет в топливо, что напоминает процесс, происходящий в растениях. Исследователи отметили, что введенные в клетки хомяка хлоропласты функционировали до двух дней — гораздо дольше, чем ожидалось.
Процесс фотосинтетического переноса электронов, обнаруженный в хлоропластах внутри клеток, поразил команду ученых. Обычно клетки животных быстро разрушают инородные органеллы, но в этом эксперименте хлоропласты продержались несколько дней, что было зафиксировано с помощью передовых технологий визуализации. Подтвердили этот процесс и световые импульсы, фиксируемые методом флуорометрии, демонстрируя, что клетки животных в состоянии получать энергию от света.
По словам Мацунага, такое исследование может открыть новые перспективы в области тканевой инженерии. Например, ткани, выращенные в лабораториях, часто страдают от недостатка кислорода, что препятствует их росту и делению клеток. Однако хлоропласты, встроенные в клетки животных, могут поставлять кислород и создавать энергию прямо внутри тканей, что улучшает условия для их роста. Это важное преимущество может быть применено в создании искусственных органов, кожи, даже в производстве искусственного мяса.
Команда исследователей не останавливается на достигнутом и стремится создать так называемые «планимальные» клетки, которые будут объединять свойства животных и растений. Помимо кислорода, такие клетки могут обеспечивать углеродом клетки-хозяева, создавая дополнительные возможности для роста и восстановления тканей. Исследователи надеются, что в будущем такие технологии позволят уменьшить зависимость от ископаемых источников энергии и даже снизят выбросы углекислого газа.
Мацунага отметил, что в перспективе планимальные клетки могут внести вклад в «зеленую трансформацию» общества, которая позволит нам создать углеродно-нейтральные условия жизни. Сочетание хлоропластов с клетками животных предлагает уникальную возможность для устойчивого развития и может послужить одним из способов сократить влияние человека на окружающую среду.
Читайте также нашу статью об «атласе» эмбрионов, показывающем, как развиваются клетки с течением времени.
