Revolucionārs pētījums: cianobaktērijas kā zaļās nākotnes risinājums!

Revolucionārs pētījums: cianobaktērijas kā zaļās nākotnes risinājums!

2025. gada 9. martā Berlīnes Brīvās universitātes Bioloģijas, ķīmijas un farmācijas katedrā notiks Dahlema zinātnes sarunas. Šī sērija, kas notiek katru otro mēnesi pirmajā trešdienā plkst.18. SupraFAB pētniecības ēkā Berlīnē, mērķis ir sniegt ieskatu aktuālās pētniecības tēmās un plašākos zinātniskos projektos universitātē. Nākamo lekciju uzstāsies prof. Dr. Timo Nīdermeijers, kurš vada Farmācijas institūta “Farmaceitiskās bioloģijas” darba grupu. Viņa runas nosaukums ir “Vides toksīni un narkotikas: zilaļģes dabā un laboratorijā”, un tajā ir izcelti pētījumi par zilaļģēm un to potenciālie pielietojumi medicīnā.

Dalība šajās lekcijās ir bez maksas; iepriekšēja reģistrācija nav nepieciešama. Dahlem Science Discussions ir svarīga daļa no Freie Universität centieniem ļaut sabiedrībai piedalīties jaunākajos pētījumu atklājumos.

Cianobaktēriju loma biotehnoloģijā

Zilaļģēm, kas pazīstamas arī kā zilaļģes, ir galvenā loma pašreizējā pētniecības centrā, kas atrodas ģenētikas un mikrobioloģijas fundamentālo un lietišķo pētījumu saskarnē. Šie prokarioti ir unikāli, jo tie ir vienīgie organismi, kas spēj veikt skābekļa fotosintēzi. Šī īpašā spēja ļauj tiem pārvērst gaismas enerģiju un CO2 ogļhidrātos un biomasā. To potenciāls tiek arvien vairāk atzīts, jo īpaši zaļās biotehnoloģijas jomā. Saskaņā ar to UFZ Pētījuma mērķis ir iegūt fundamentālu izpratni par procesiem, kas kontrolē fotosintēzi un vielmaiņu zilaļģēs.

Viens no galvenajiem mērķiem ir izstrādāt tehnoloģijas, kuru pamatā ir šo organismu unikālas īpašības. Piemēram, zilaļģes nākotnē varētu izmantot ilgtspējīgai ūdeņraža ražošanai, kas ir vērtīgs to fotosintēzes blakusprodukts. Tomēr galvenā problēma joprojām ir ierobežotā molekulāro rīku pieejamība šo organismu ģenētiskai manipulācijai.

Izaicinājumi un sasniegumi pētniecībā

Pašreizējais pētījums, ko žurnālā ACS Catalysis publicēja pētnieki plkst Rūras universitāte Bohumā un Grācas Tehnoloģiju universitāte, uzsver izaicinājumus un sasniegumus cianobaktēriju katalītiskā izmantošanā. Pētījums parāda, ka šie organismi var efektīvi pārvērst gaismas enerģiju ķīmiskajā enerģijā, padarot tos par pievilcīgu mērķi biotehnoloģijas pielietojumiem. Tomēr tādi faktori kā gaismas pieejamība un šūnu blīvums ierobežo liela mēroga tehnoloģisko ieviešanu.

Zinātnieki ir izstrādājuši novatoriskas pieejas cianobaktēriju produktivitātes uzlabošanai, tostarp vielmaiņas inženierijas metodes. Tas ietver fotosintēzes elektronu plūsmas novirzīšanu un noteiktu gēnu izslēgšanu, lai padarītu šūnas sensibilizētas, lai efektīvāk izmantotu enerģiju. Pētnieki strādā arī pie jaunu aļģu audzēšanas procesu izstrādes, piemēram, mini-LED un īpašas ģeometrijas izmantošanas, lai vēl vairāk palielinātu efektivitāti.

Starpdisciplināri pētījumi tiek uzskatīti par izšķirošiem, lai integrētu visus nepieciešamos pasākumus uz aļģēm balstītu biokatalizatoru rūpnieciskai izmantošanai. Institucionālais finansējums, piemēram, no Austrijas Zinātniskās pētniecības veicināšanas fonda, Vācijas Federālā vides fonda un Nordforskas Ziemeļvalstu izcilības centra Nordaqua, ir būtiski atbalstījis šo projektu virzību.