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La maquinaria fotosintética de las plantas funciona dentro de las células de hámster, según un nuevo estudio

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El experimento demostró una capacidad de avance cloroplastosEs necesario para la fotosíntesis en las plantas y funciona dentro de las células animales. Se introdujeron cloroplastos de algas rojas en células derivadas del ovario de un hámster chino (Cricetulus griseus), donde permanecieron activos durante 48 horas, convirtiendo la luz en energía. Este logro representa un paso adelante en los esfuerzos por recrear procesos simbióticos que se observan en la naturaleza, ofreciendo posibles aplicaciones en ingeniería científica. El proyecto tiene como objetivo aprovechar el proceso de fotosíntesis en organismos no vegetales para diversos fines.

Integración de cloroplastos en células animales.

De acuerdo a el estudia La investigación fue publicada en la revista Proceedings of the Japan Academy, Serie B, y fue supervisada por Sachihiro Matsunaga, biólogo de la Universidad de Tokio. Su equipo seleccionó cloroplastos flexibles de algas rojas que pueden prosperar en condiciones extremas, como las aguas termales volcánicas. Estos orgánulos se aislaron mediante una centrífuga y un proceso controlado para evitar daño directo al animal. células. En lugar de perforar las membranas celulares, la técnica implica modificar el medio de cultivo para estimular animal Las células engullen naturalmente los cloroplastos.

Trabajos y desafíos

científico americano un informe Asegúrese de que los cloroplastos trasplantados demuestren transferencia de electrones (un componente vital de la fotosíntesis) durante dos días antes de que se desintegren. Los intentos anteriores de mantener la función de los cloroplastos sólo tuvieron éxito durante unas pocas horas. Sin embargo, persisten desafíos, ya que los cloroplastos necesitan proteínas que las células animales no pueden producir de forma natural. Werner Colbrandt, biólogo estructural del Instituto Max Planck de Biofísica, destacó la ausencia de genes necesarios para la síntesis y el transporte de proteínas, lo que acelera la degradación de los cloroplastos.

Aplicaciones futuras

Actualmente se están llevando a cabo planes para incorporar genes que mantengan la fotosíntesis en células animales, dijo Matsunaga. Esta investigación tiene como objetivo crear materiales fotosintéticos para aplicaciones como la captura de dióxido de carbono o el crecimiento de organoides ricos en oxígeno. Expertos como Jeff D. Bucky, celular Biólogo En la Facultad de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York, creemos que estos avances pueden allanar el camino para usos innovadores en biotecnología. Sin embargo, el uso humano de la energía solar sigue siendo especulativo, ya que requiere una superficie mucho mayor de la que el cuerpo humano puede proporcionar.

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Los científicos revelan una nueva forma de analizar la estructura 3D de una antena fotosintética artificial

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Un equipo de investigación de la Universidad Metropolitana de Osaka ha determinado la estructura tridimensional del complejo de captación de luz artificial II (LHCII). Este desarrollo tiene como objetivo mejorar la comprensión del proceso de fotosíntesis y allanar el camino para el progreso en la producción de energía artificial. El Light Harvesting Complex II es un componente muy importante de este proceso. FotosíntesisPrincipalmente Encontró En los cloroplastos de plantas y algas verdes. Capta la energía luminosa y la convierte en energía química, y desempeña un papel esencial en la forma en que las plantas aprovechan la energía solar.

Metodología de la investigación

El estudio se llevó a cabo bajo la supervisión del profesor asociado Retsuko Fujii y el estudiante graduado Soichiro Seki. Los investigadores utilizaron una técnica conocida como reconstrucción in vitro. Este método implica sintetizar el componente proteico de E. coli. Luego se combinan con pigmentos y lípidos naturales para crear un modelo de LHCII fuera de su entorno natural.

El equipo utilizó electrones criogénicos. Examen microscópico Analizar la estructura. Esta tecnología captura imágenes de alta resolución de muestras congeladas a temperaturas extremadamente bajas. Este método ayuda a los investigadores a observar en detalle la disposición de proteínas y pigmentos.

Resultados

Los resultados de la investigación indican que el LHCII artificial es muy similar a su homólogo natural, con sólo diferencias menores. Este descubrimiento justifica el uso de técnicas de recombinación in vitro y avanza en la comprensión de los complejos mecanismos implicados en la función del LHCII.

Implicaciones para futuros estudios.

Este logro sienta las bases para una mayor exploración de la fotosíntesis artificial. Obtener más información sobre la estructura del LHCII podría conducir a aplicaciones innovadoras para mejorar la captura y utilización de energía en las prácticas agrícolas.

conclusión

La determinación exitosa de la estructura tridimensional del LHCII sintético es un avance importante en la investigación de la fotosíntesis. Los resultados pueden contribuir al desarrollo de tecnologías de energía solar más eficientes y a mejorar los métodos de producción de plantas.

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