Επαναστατική έρευνα: Τα κυανοβακτήρια ως λύση για το πράσινο μέλλον!

Επαναστατική έρευνα: Τα κυανοβακτήρια ως λύση για το πράσινο μέλλον!

Στις 9 Μαρτίου 2025, το Τμήμα Βιολογίας, Χημείας και Φαρμακευτικής του Ελεύθερου Πανεπιστημίου του Βερολίνου θα φιλοξενήσει το Dahlem Science Talks. Η σειρά αυτή, που γίνεται κάθε δεύτερο μήνα την πρώτη Τετάρτη στις 6 μ.μ. στο ερευνητικό κτίριο SupraFAB στο Βερολίνο, στοχεύει να παρέχει πληροφορίες για τρέχοντα ερευνητικά θέματα και ευρύτερα επιστημονικά έργα στο πανεπιστήμιο. Η επόμενη διάλεξη θα είναι από τον Καθ. Δρ. Timo Niedermeyer, ο οποίος είναι επικεφαλής της ομάδας εργασίας «Φαρμακευτική Βιολογία» στο Ινστιτούτο Φαρμακευτικής. Η ομιλία του έχει τίτλο «Environmental Toxins and Drugs: Cyanobacteria in Nature and in the Laboratory» και τονίζει την έρευνα για τα κυανοβακτήρια και τις πιθανές ιατρικές εφαρμογές τους.

Η συμμετοχή σε αυτές τις διαλέξεις είναι δωρεάν. δεν απαιτείται προηγούμενη εγγραφή. Οι Επιστημονικές Συζητήσεις του Dahlem αποτελούν σημαντικό μέρος των προσπαθειών του Freie Universität να επιτρέψει στο κοινό να συμμετάσχει στα τελευταία ερευνητικά ευρήματα.

Ο ρόλος των κυανοβακτηρίων στη βιοτεχνολογία

Τα κυανοβακτήρια, γνωστά και ως γαλαζοπράσινα φύκια, διαδραματίζουν κεντρικό ρόλο στην τρέχουσα ερευνητική εστίαση, η οποία βρίσκεται στη διεπαφή της βασικής και εφαρμοσμένης έρευνας στη γενετική και τη μικροβιολογία. Αυτοί οι προκαρυώτες είναι μοναδικοί επειδή είναι οι μόνοι οργανισμοί ικανοί για οξυγονική φωτοσύνθεση. Αυτή η ειδική ικανότητα τους επιτρέπει να μετατρέπουν την φωτεινή ενέργεια και το CO2 σε υδατάνθρακες και βιομάζα. Οι δυνατότητές τους αναγνωρίζονται όλο και περισσότερο, ιδιαίτερα στον τομέα της πράσινης βιοτεχνολογίας. Σύμφωνα με αυτό UFZ Στόχος της έρευνας είναι να αποκτήσει μια θεμελιώδη κατανόηση των διεργασιών που ελέγχουν τη φωτοσύνθεση και το μεταβολισμό στα κυανοβακτήρια.

Ένας από τους βασικούς στόχους είναι η ανάπτυξη τεχνολογιών που βασίζονται στις μοναδικές ιδιότητες αυτών των οργανισμών. Για παράδειγμα, τα κυανοβακτήρια θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στο μέλλον για βιώσιμη παραγωγή υδρογόνου, ένα πολύτιμο υποπροϊόν των φωτοσυνθετικών τους δραστηριοτήτων. Ωστόσο, το κύριο πρόβλημα παραμένει η περιορισμένη διαθεσιμότητα μοριακών εργαλείων για τον γενετικό χειρισμό αυτών των οργανισμών.

Προκλήσεις και πρόοδοι στην έρευνα

Μια τρέχουσα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό ACS Catalysis από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Ρουρ στο Μπόχουμ και το Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας του Γκρατς, τονίζει τις προκλήσεις και τις προόδους στην καταλυτική χρήση των κυανοβακτηρίων. Η μελέτη δείχνει ότι αυτοί οι οργανισμοί μπορούν να μετατρέψουν αποτελεσματικά την φωτεινή ενέργεια σε χημική ενέργεια, καθιστώντας τους ελκυστικό στόχο για βιοτεχνολογικές εφαρμογές. Ωστόσο, παράγοντες όπως η διαθεσιμότητα φωτός και η πυκνότητα των κυττάρων περιορίζουν την τεχνολογική εφαρμογή μεγάλης κλίμακας.

Οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει καινοτόμες προσεγγίσεις για τη βελτίωση της παραγωγικότητας των κυανοβακτηρίων, συμπεριλαμβανομένων τεχνικών μεταβολικής μηχανικής. Αυτό περιλαμβάνει την ανακατεύθυνση της ροής των φωτοσυνθετικών ηλεκτρονίων και την απενεργοποίηση ορισμένων γονιδίων για την ευαισθητοποίηση των κυττάρων ώστε να χρησιμοποιούν την ενέργεια πιο αποτελεσματικά. Οι ερευνητές εργάζονται επίσης για την ανάπτυξη νέων διαδικασιών καλλιέργειας φυκιών, όπως η χρήση mini-LED και ειδικών γεωμετριών για περαιτέρω αύξηση της αποτελεσματικότητας.

Η διεπιστημονική έρευνα θεωρείται ζωτικής σημασίας για την ενσωμάτωση όλων των απαραίτητων μέτρων για τη βιομηχανική εφαρμογή βιοκαταλυτών που βασίζονται σε φύκια. Θεσμική χρηματοδότηση, όπως το Αυστριακό Ταμείο για την Προώθηση της Επιστημονικής Έρευνας, το Γερμανικό Ομοσπονδιακό Περιβαλλοντικό Ίδρυμα και το Nordforsk Nordic Centre of Excellence Nordaqua, έχουν υποστηρίξει σημαντικά την πρόοδο αυτών των έργων.