Ученые установили «солнечные батареи» на клетки дрожжей - Naked ScienceNaked Science
16.11.2018, 06:32
3 минуты
Naked Science
4

Ученые установили «солнечные батареи» на клетки дрожжей

Дрожжи, усеянные улавливающими свет наночастицами, становятся намного эффективнее в промышленном синтезе ценных веществ.

yeast0

В современной промышленности применяются бесчисленные линии дрожжевых клеток, заполняющих огромные ферментеры и производящих нужные вещества — обычно из простых молекул сахаров. Биосинтез не требует высоких температур, давления и других опасных и дорогостоящих приемов, часто необходимых для обычного химического синтеза. С другой стороны, немалая часть ресурсов, идущих в биореактор, неэкономно расходуется на жизнедеятельность самих дрожжей, и проблема повышения эффективности биосинтеза остается актуальной.

 

Новый оригинальный подход к этой проблеме предложили разработчики из Гарвардского университета, статья которых опубликована в журнале Nature. Цзюньлин Го (Junling Guo) и его коллеги смогли покрыть грибковые клетки наночастицами фосфида индия: этот полупроводник способен улавливать энергию солнечного излучения и снижать расходы химических ресурсов, уходящие на метаболизм дрожжей.

 

Дело в том, что великое множество биохимических реакций в клетках происходит при посредничестве кофермента НАДФ. Он восстанавливается — принимает на себя электрон (например, в хлоропластах растений при фотосинтезе), а затем отдает его (например, при фотосинтетическом синтезе глюкозы). Полупроводниковые наночастицы фактически проводят аналогичный процесс: фотоны выбивают из них электроны, которые попадают в клетку и стимулируют восстановление НАДФ.

 

Часть питания дрожжей, прежде расходовавшаяся на эту задачу, может использоваться для промышленно ценного синтеза. Это подтвердили и поставленные авторами эксперименты в лаборатории: производство шикимовой кислоты (основа для получения популярного противовирусного средства «Тамифлю») клетками, несущими на поверхности «солнечные батареи» полупроводниковых наночастиц, оказалось втрое эффективнее, чем у обычных дрожжей.

14 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Грузинский ученый предположил существование крошечных, способных к самокопированию зондов, с помощью которых высокоразвитая цивилизация могла бы исследовать и осваивать Галактику.

14 октября
9 минут
ФизТех

Международная команда ученых оценила сколько людей в мире болеют и умирают от рака, каково число лет жизни прожитых больными с онкологией или потерянных вследствие преждевременной смерти, какие из видов рака наиболее распространены, а какие уносят наибольшее число жизней, и насколько рак сопоставим с другими болезнями.

14 октября
5 минут
Мария Назарова

Простая анимация доказывает, что сверхсветовые корабли оказались бы бесполезными в реальности.

14 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Грузинский ученый предположил существование крошечных, способных к самокопированию зондов, с помощью которых высокоразвитая цивилизация могла бы исследовать и осваивать Галактику.

14 октября
9 минут
ФизТех

Международная команда ученых оценила сколько людей в мире болеют и умирают от рака, каково число лет жизни прожитых больными с онкологией или потерянных вследствие преждевременной смерти, какие из видов рака наиболее распространены, а какие уносят наибольшее число жизней, и насколько рак сопоставим с другими болезнями.

14 октября
5 минут
Мария Назарова

Простая анимация доказывает, что сверхсветовые корабли оказались бы бесполезными в реальности.

14 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Грузинский ученый предположил существование крошечных, способных к самокопированию зондов, с помощью которых высокоразвитая цивилизация могла бы исследовать и осваивать Галактику.

14 октября
9 минут
ФизТех

Международная команда ученых оценила сколько людей в мире болеют и умирают от рака, каково число лет жизни прожитых больными с онкологией или потерянных вследствие преждевременной смерти, какие из видов рака наиболее распространены, а какие уносят наибольшее число жизней, и насколько рак сопоставим с другими болезнями.

27 сентября
57 минут
Александр Березин

Глобальное потепление имеет не только негативные последствия: оно заметно снизило смертность среди людей и увеличило биомассу в дикой природе, запустив процесс глобального озеленения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.