Клітини хом’яка навчили харчуватися сонячним світлом: результат здивував вчених (фото)

Поки одні вчені вирощують мишей із генами від одноклітинних організмів, інші вирішили піти ще далі та змусити клітини тварини займатися фотосинтезом. Найдивніше в цьому те, що у них це вийшло, хоч і ненадовго.

Дослідження було оприлюднено в журналі Proceedings of the Japan Academy. Його метою були спроби створити методику створення штучних клітин, які можуть бути використані для розробки нових методів лікування та вирощування штучної їжі.

Фотосинтез це процес перетворення атмосферного вуглецю на цукри за допомогою сонячного світла, а рослини є найбільш відомими організмами з цією здатністю. Сам процес відбувається завдяки органелі під назвою хлоропласт, яка займається тим, що конвертує енергію сонця в поживні речовини.

Для цього дослідження вчені вирішили взяти одну з найпростіших рослин — червону водорість Cyanidioschyzon merolae. Вона зберегла найпримітивнішу будову і зазвичай виживає в умовах із високою температурою та кислотністю. Крім того, він має велику кількість генів (243), що робить його більш стійким у порівнянні з іншими фотосинтетиками.

Відділивши хлоропласти за допомогою центрифуги та спеціального розчину, вчені інтегрували їх у клітини яєчника китайського хом’яка. Ці клітини широко використовуються у біотехнологіях завдяки своїй стійкості до зовнішніх факторів.

Внаслідок спільного культивування виявилося, що приблизно 20% клітин хом’яка впровадили 1-3 хлоропласти, а 1% змогли інтегрувати від 7 до 45 хлоропластів.

Органели зберігали свою структуру протягом 2 днів після впровадження і продовжували фотосинтезувати, будучи оточеними мітохондріями (органелами, які накопичують енергію), що може говорити про внутрішньоклітинну взаємодію. Проте на четвертий день їх структури було порушено, а активність знизилася.

Втім, автори дослідження все одно помітили, що протягом цього часу швидкість зростання клітин із хлоропластами була вищою, ніж у контрольної групи. Спочатку вчені очікували, що хлоропласти будуть перетравлені тваринними клітинами протягом кількох годин, проте результат перевершив їх очікування.

Хоча ідея того, що в майбутньому ми зможемо отримати більшу частину необхідних для виживання речовин, просто засмагаючи на сонечку, виглядає дуже привабливо, проте поки ця технологія має найбільший потенціал у сфері створення штучних продуктів харчування. Наприклад, у галузі вирощування штучного м’яса.

У дикій природі клітини тварин не можуть вирощувати хлоропласти, проте деякі тварини навчилися красти їх у водоростей та вбудовувати у свої структури. Наприклад, морський молюск під назвою морська овечка (Costasiella kuroshimae) таким чином може жити чисто на сонячному світлі від кількох днів, до кількох місяців залежно від умов.