Εκδόθηκε επαναστατικός οδηγός για την καλλιέργεια του Chlamydomonas reinhardtii!

Εκδόθηκε επαναστατικός οδηγός για την καλλιέργεια του Chlamydomonas reinhardtii!

Μια διεπιστημονική ερευνητική ομάδα Πανεπιστήμιο του Γκέτινγκεν έχει ολοκληρωμένες οδηγίες για την καλλιέργεια πράσινων φυκώνChlamydomonas reinhardtiiαναπτηγμένος. Αυτό το φύκι παίζει καθοριστικό ρόλο στην κατανόηση της φωτοσύνθεσης και του μεταβολισμού των κυττάρων. Ωστόσο, απαιτεί ειδικές συνθήκες καλλιέργειας που λαμβάνουν υπόψη την ευαισθησία και την κινητικότητά του στο φως.

Τα αποτελέσματα που έχουν τώρα δημοσιευτεί μπορείτε να τα βρείτε στο ειδικό περιοδικόΠρωτόκολλα της φύσηςκαι προορίζονται να υποστηρίξουν ερευνητές στις βιοεπιστήμες, τη βιοφυσική και τη βιομηχανική παγκοσμίως. Η καλλιέργεια ελέγχεται με βάση το σχήμα των κυττάρων, την ανάπτυξη των κυττάρων και την κινητικότητα των κυττάρων, η οποία γίνεται με μικροσκοπικές μεθόδους και επεξεργασία εικόνας με τη βοήθεια υπολογιστή. Ολοκληρωμένες ενότητες αντιμετώπισης προβλημάτων και μια λίστα σχετικών μικροοργανισμών αποτελούν επίσης μέρος του πρωτοκόλλου.

Επιστημονική σημασία των οδηγιών

Ο καθηγητής Δρ. Oliver Baumchen και ο Dr. Maike Lorenz τονίζουν τη συνάφεια των οδηγιών για ερευνητές που μελετούν τις διαφορετικές ιδιότητες τουC. reinhardtiiθέλουν να χρησιμοποιήσουν. Αυτή η ανάπτυξη υποστηρίζεται από τη Γερμανική Υπηρεσία Ακαδημαϊκών Ανταλλαγών (DAAD). Ο οδηγός περιλαμβάνει επίσης λογισμικό ανοιχτού κώδικα με αλγόριθμους και κωδικούς υπολογιστών που μπορούν ήδη να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση της έρευνας για την καλλιέργεια μικροφυκών.

Εκτός από την καλλιέργεια τουC. reinhardtiiΗ γενετική τεχνολογία CRISPR προσφέρει καινοτόμες προσεγγίσεις για τη βελτιστοποίηση αυτών των μικροοργανισμών. Μεγαλόφωνος MISpeces Το CRISPR χρησιμοποιείται για την ενίσχυση των φυσικών δυνατοτήτων των μικροφυκών και τη βελτιστοποίησή τους για συγκεκριμένες εφαρμογές. Αυτός ο τεχνολογικός μετασχηματισμός θα μπορούσε να αυξήσει την παραγωγή βιομάζας και να αναπτύξει νέα στελέχη κρίσιμα για την παραγωγή βιοκαυσίμων.

Η τεχνολογία CRISPR και η εφαρμογή της

Ένα παράδειγμα χρήσης του CRISPR είναι το νοκ-άουτ του γονιδίου CpFTSY στοC. reinhardtii, με αποτέλεσμα τη μείωση του μεγέθους των κεραιών της χλωροφύλλης. Αυτό βελτιστοποιεί τη διείσδυση του φωτός σε πυκνοφυτεμένες καλλιέργειες και προάγει την παραγωγή βιομάζας σε συνθήκες υψηλού φωτισμού. Επιπλέον, η επεξεργασία του γονιδίου ZEP μπορεί να επιτρέψει σημαντικές αυξήσεις στην παραγωγή ζεαξανθίνης, ενώ η προς τα κάτω ρύθμιση του γονιδίου CrPEPC1 κατευθύνει τη ροή άνθρακα στη σύνθεση λιπιδίων και αυξάνει τη συσσώρευση λιπιδίων κατά 94,2% σε σύγκριση με άγρια ​​στελέχη.

Οι δυνατότητες της τεχνολογίας CRISPR είναι ελπιδοφόρες, ιδιαίτερα για την ανάπτυξη μικροφυκών που μπορούν να αντέξουν ακραίες συνθήκες όπως η υψηλή αλατότητα ή το οξειδωτικό στρες. Αυτές οι εξελίξεις δεν θα μπορούσαν να βρουν εφαρμογή μόνο στις βιομηχανίες καλλυντικών ή τροφίμων, αλλά και να συμβάλουν στη δέσμευση άνθρακα στην ατμόσφαιρα, κάτι που είναι σημαντικό από την άποψη της περιβαλλοντικής πολιτικής.

Καθώς τα ορυκτά καύσιμα γίνονται ολοένα και πιο αναποτελεσματικά και απειλούνται, υπάρχει αυξανόμενο ενδιαφέρον για βιώσιμες πηγές ενέργειας, ιδιαίτερα βιοκαύσιμα από φωτοσυνθετικούς οργανισμούς, όπως περιγράφεται στο PubMed επισημαίνεται. Τα μικροφύκη προσφέρουν μεγάλες δυνατότητες για την οικονομικά αποδοτική και οικολογική παραγωγή βιοκαυσίμων, τα οποία θα ανταποκρίνονται στις ανάγκες του μέλλοντος.