Forradalmi kutatás: A cianobaktériumok, mint megoldás a zöld jövőért!

Forradalmi kutatás: A cianobaktériumok, mint megoldás a zöld jövőért!

2025. március 9-én a Berlini Szabadegyetem Biológiai, Kémiai és Gyógyszerészeti Tanszéke ad otthont a Dahlem Science Talks-nak. Ez a sorozat, amely minden második hónap első szerdáján 18 órakor zajlik. a berlini SupraFAB kutatóépületben, célja, hogy betekintést nyújtson az egyetem aktuális kutatási témáiba és szélesebb körű tudományos projektjeibe. A következő előadást Prof. Dr. Timo Niedermeyer tartja, aki a Gyógyszerészeti Intézet „Pharmaceutical Biology” munkacsoportjának vezetője. Előadása „Környezeti toxinok és gyógyszerek: cianobaktériumok a természetben és a laboratóriumban” címet viseli, és kiemeli a cianobaktériumokkal kapcsolatos kutatásokat és lehetséges gyógyászati ​​alkalmazásaikat.

Ezeken az előadásokon a részvétel ingyenes; előzetes regisztráció nem szükséges. A Dahlem Tudományos Megbeszélések fontos részét képezik a Freie Universität azon erőfeszítéseinek, hogy a közvélemény részt vehessen a legújabb kutatási eredményekben.

A cianobaktériumok szerepe a biotechnológiában

A cianobaktériumok, más néven kék-zöld algák központi szerepet játszanak a jelenlegi kutatási fókuszban, amely a genetikai és mikrobiológiai alap- és alkalmazott kutatások határfelületén található. Ezek a prokarióták egyedülállóak, mert ők az egyetlen organizmusok, amelyek képesek oxigénes fotoszintézisre. Ez a különleges képesség lehetővé teszi számukra, hogy a fényenergiát és a CO2-t szénhidráttá és biomasszává alakítsák. A bennük rejlő lehetőségeket egyre inkább felismerik, különösen a zöld biotechnológia területén. Eszerint UFZ A kutatás célja a cianobaktériumok fotoszintézisét és anyagcseréjét irányító folyamatok alapvető megértése.

Az egyik legfontosabb cél ezen organizmusok egyedi tulajdonságain alapuló technológiák kifejlesztése. Például a cianobaktériumokat a jövőben felhasználhatják fenntartható hidrogéntermelésre, amely fotoszintetikus tevékenységeik értékes mellékterméke. A fő probléma azonban továbbra is az ezen organizmusok genetikai manipulálásához szükséges molekuláris eszközök korlátozott elérhetősége.

Kihívások és előrelépések a kutatásban

Egy jelenlegi tanulmány, amelyet az ACS Catalysis folyóiratban tettek közzé a kutatók Ruhr Egyetem Bochum és a Grazi Műszaki Egyetem, rávilágít a cianobaktériumok katalitikus felhasználásának kihívásaira és fejlődésére. A tanulmány azt mutatja, hogy ezek az organizmusok hatékonyan képesek a fényenergiát kémiai energiává alakítani, így vonzó célponttá válnak a biotechnológiai alkalmazások számára. Azonban olyan tényezők, mint a fény elérhetősége és a sejtsűrűség korlátozzák a nagy léptékű technológiai megvalósítást.

A tudósok innovatív megközelítéseket dolgoztak ki a cianobaktériumok termelékenységének javítására, beleértve az anyagcsere-mérnöki technikákat is. Ez magában foglalja a fotoszintetikus elektronáramlás átirányítását és bizonyos gének kikapcsolását, hogy a sejteket érzékennyé tegyék az energia hatékonyabb felhasználására. A kutatók új algatermesztési eljárások kifejlesztésén is dolgoznak, mint például mini-LED-ek és speciális geometriák alkalmazása a hatékonyság további növelése érdekében.

Az interdiszciplináris kutatás kulcsfontosságú az algaalapú biokatalizátorok ipari alkalmazásához szükséges összes intézkedés integrálásához. Az olyan intézményi finanszírozás, mint az Osztrák Tudományos Kutatások Előmozdítását szolgáló Alap, a Német Szövetségi Környezetvédelmi Alapítvány és a Nordforsk Nordic Center of Excellence Nordaqua, jelentősen támogatták e projektek előrehaladását.