Cercetare revoluționară: Cianobacteriile ca soluție pentru viitorul verde!

Cercetare revoluționară: Cianobacteriile ca soluție pentru viitorul verde!

Pe 9 martie 2025, Departamentul de Biologie, Chimie și Farmacie de la Universitatea Liberă din Berlin va găzdui Dahlem Science Talks. Această serie, care are loc în fiecare a doua lună în prima miercuri la ora 18.00. în clădirea de cercetare SupraFAB din Berlin, își propune să ofere informații despre subiectele actuale de cercetare și proiectele științifice mai ample de la universitate. Următoarea prelegere va fi susținută de prof. dr. Timo Niedermeyer, care conduce grupul de lucru „Biologie farmaceutică” de la Institutul de Farmacie. Discursul său se intitulează „Toxinele de mediu și medicamentele: cianobacteriile în natură și în laborator” și evidențiază cercetarea asupra cianobacteriilor și a potențialelor lor aplicații medicale.

Participarea la aceste prelegeri este gratuită; înregistrarea prealabilă nu este necesară. Discuțiile științifice Dahlem reprezintă o parte importantă a eforturilor Freie Universität de a permite publicului să participe la cele mai recente descoperiri ale cercetării.

Rolul cianobacteriilor în biotehnologie

Cianobacteriile, cunoscute și sub numele de alge albastre-verzi, joacă un rol central în domeniul actual de cercetare, care se află la interfața cercetării de bază și aplicate în genetică și microbiologie. Aceste procariote sunt unice deoarece sunt singurele organisme capabile de fotosinteză oxigenată. Această abilitate specială le permite să transforme energia luminoasă și CO2 în carbohidrați și biomasă. Potențialul lor este din ce în ce mai recunoscut, în special în domeniul biotehnologiei verzi. Potrivit acesteia UFZ Scopul cercetării este de a obține o înțelegere fundamentală a proceselor care controlează fotosinteza și metabolismul în cianobacterii.

Unul dintre obiectivele cheie este dezvoltarea tehnologiilor bazate pe proprietățile unice ale acestor organisme. De exemplu, cianobacteriile ar putea fi folosite în viitor pentru producția durabilă de hidrogen, un produs secundar valoros al activităților lor fotosintetice. Cu toate acestea, principala problemă rămâne disponibilitatea limitată a instrumentelor moleculare pentru manipularea genetică a acestor organisme.

Provocări și progrese în cercetare

Un studiu curent publicat în revista ACS Catalysis de către cercetătorii de la Universitatea Ruhr Bochum și Universitatea de Tehnologie din Graz, evidențiază provocările și progresele în utilizarea catalitică a cianobacteriilor. Studiul arată că aceste organisme pot converti eficient energia luminoasă în energie chimică, făcându-le o țintă atractivă pentru aplicațiile biotehnologice. Cu toate acestea, factori precum disponibilitatea luminii și densitatea celulelor limitează implementarea tehnologică la scară largă.

Oamenii de știință au dezvoltat abordări inovatoare pentru îmbunătățirea productivității cianobacteriilor, inclusiv tehnici de inginerie metabolică. Aceasta implică redirecționarea fluxului de electroni fotosintetici și oprirea anumitor gene pentru a sensibiliza celulele să utilizeze energia mai eficient. Cercetătorii lucrează, de asemenea, la dezvoltarea de noi procese de cultivare a algelor, cum ar fi utilizarea de mini-LED-uri și geometrii speciale pentru a crește și mai mult eficiența.

Cercetarea interdisciplinară este considerată crucială pentru integrarea tuturor măsurilor necesare pentru aplicarea industrială a biocatalizatorilor pe bază de alge. Finanțarea instituțională, precum Fondul austriac pentru promovarea cercetării științifice, Fundația Federală Germană pentru Mediu și Centrul Nordforsk de Excelență Nordaqua, au sprijinit în mod semnificativ progresul acestor proiecte.