Revoluční výzkum: Sinice jako řešení pro zelenou budoucnost!

Revoluční výzkum: Sinice jako řešení pro zelenou budoucnost!

Dne 9. března 2025 bude Katedra biologie, chemie a farmacie Svobodné univerzity v Berlíně hostit Dahlem Science Talks. Tato série, která se koná každý druhý měsíc první středu v 18 hodin. ve výzkumné budově SupraFAB v Berlíně si klade za cíl poskytnout náhled na aktuální výzkumná témata a širší vědecké projekty na univerzitě. Další přednáškou bude prof. Dr. Timo Niedermeyer, který vede pracovní skupinu „Farmaceutická biologie“ ve Farmaceutickém ústavu. Jeho přednáška nese název „Environmentální toxiny a drogy: Sinice v přírodě a v laboratoři“ a zdůrazňuje výzkum sinic a jejich potenciálních lékařských aplikací.

Účast na těchto přednáškách je bezplatná; předchozí registrace není nutná. Dahlemské vědecké diskuse jsou důležitou součástí úsilí Freie Universität umožnit veřejnosti účastnit se nejnovějších výzkumných zjištění.

Role sinic v biotechnologiích

Sinice, známé také jako modrozelené řasy, hrají ústřední roli v současném výzkumném zaměření, které je na rozhraní základního a aplikovaného výzkumu v genetice a mikrobiologii. Tato prokaryota jsou jedinečná, protože jsou jedinými organismy schopnými kyslíkové fotosyntézy. Tato speciální schopnost jim umožňuje přeměňovat světelnou energii a CO2 na sacharidy a biomasu. Jejich potenciál je stále více uznáván, zejména v oblasti zelených biotechnologií. Podle toho UFZ Cílem výzkumu je získat základní znalosti o procesech, které řídí fotosyntézu a metabolismus sinic.

Jedním z klíčových cílů je vývoj technologií založených na jedinečných vlastnostech těchto organismů. Sinice by se například mohly v budoucnu využít k udržitelné výrobě vodíku, což je cenný vedlejší produkt jejich fotosyntetických aktivit. Hlavním problémem však zůstává omezená dostupnost molekulárních nástrojů pro genetické manipulace těchto organismů.

Výzvy a pokroky ve výzkumu

Aktuální studie publikovaná v časopise ACS Catalysis od výzkumníků at Ruhr University Bochum a Graz University of Technology, zdůrazňuje výzvy a pokroky v katalytickém využití sinic. Studie ukazuje, že tyto organismy mohou účinně přeměňovat světelnou energii na chemickou energii, což z nich činí atraktivní cíl pro biotechnologické aplikace. Faktory, jako je dostupnost světla a hustota buněk, však omezují technologickou implementaci ve velkém měřítku.

Vědci vyvinuli inovativní přístupy ke zlepšení produktivity sinic, včetně technik metabolického inženýrství. To zahrnuje přesměrování toku fotosyntetických elektronů a vypnutí určitých genů, aby se buňky senzibilizovaly, aby efektivněji využívaly energii. Výzkumníci také pracují na vývoji nových procesů pěstování řas, jako je použití mini-LED a speciální geometrie pro další zvýšení účinnosti.

Interdisciplinární výzkum je považován za zásadní pro integraci všech nezbytných opatření pro průmyslové použití biokatalyzátorů na bázi řas. Institucionální financování, například z rakouského fondu na podporu vědeckého výzkumu, německé federální nadace pro životní prostředí a Nordforsk Nordic Center of Excellence Nordaqua, významně podpořilo průběh těchto projektů.