admin 
Chloroplastai, dalys Manoma, kad augalų ir dumblių fotosintezę leidžiančios ląstelės atsirado daugiau nei prieš 1 milijardą metų, kai fotosintetinės cianobakterijos simbiotiškai gyveno kituose primityviuose ląsteliniuose organizmuose.
Atkartoti šio fotosintezės gebėjimo vystymąsi kitose ląstelėse šiandien – patalpinant chloroplastus į gyvūnų ląsteles – anksčiau buvo manoma, kad neįmanoma: gyvūnų ląstelės atpažįsta chloroplastus kaip svetimkūnius ir juos virškina. Tačiau Japonijos tyrimų grupė pakeitė šį mąstymą. Jis sukūrė techniką fotosintetiškai aktyviems chloroplastams išskirti iš primityvių dumblių Cianidioschizonas ir persodinti jas į Kinijos žiurkėno kiaušidžių (CHO) ląsteles – tam tikros rūšies kultivuojamų gyvūnų ląstelių liniją, ir vis tiek išlaikyti savo funkcionalumą.
„Mūsų žiniomis, tai pirmas kartas, kai buvo patvirtintas fotosintezės elektronų pernešimas chloroplastuose, persodintuose į gyvūnų ląsteles“, – aiškina Tokijo universiteto profesorius Yukihiro Matsunaga. Elektronų transportavimas yra pagrindinis procesas, kurio metu augalai ir dumbliai generuoja cheminę energiją, palaikydami įvairias ląstelių funkcijas.
Matsunagos tyrimų komandai pavyko perkelti chloroplastus, skatindama CHO ląstelių fagocitozę, ty procesą, kurio metu ląstelės virškina ir skaido svetimas medžiagas.
Tada tyrimo grupė naudojo fluorescencinę lazerinę mikroskopiją ir didelės skiriamosios gebos mikroskopiją, kad užfiksuotų ląstelių skerspjūvio vaizdus ir stebėtų, kaip elgėsi ląstelės ir chloroplastai. Jie nustatė, kad chloroplastai, patekę į CHO ląsteles, buvo citoplazmoje – skystyje, kuris užpildo ląstelės vidų, kai kurie iš jų supa ląstelės branduolį. Po to, kai chloroplastai buvo paimti, CHO ląstelės pradėjo normaliai elgtis, pavyzdžiui, ir toliau dalijasi.
Tolesni stebėjimai naudojant elektroninį mikroskopą atskleidė, kad chloroplastų tilaoidinės membranos struktūra, kurioje yra fotosintezei reikalingi fermentai, išliko mažiausiai dvi dienas. Fotosintezės aktyvumo matavimai naudojant mikroskopinį vaizdą ir impulsų moduliavimą taip pat patvirtino, kad elektronų pernešimas fotosintezei šiuo laikotarpiu buvo normalus. Tačiau ketvirtą dieną po perkėlimo tilaoidinės membranos struktūra subyrėjo ir chloroplastų fotosintezės aktyvumas žymiai sumažėjo.
Šis tyrimas rodo naujas audinių inžinerijos galimybes. Dirbtinių organų, dirbtinės mėsos ir odos lakštų, pagamintų iš kelių ląstelių sluoksnių, augimas yra ribotas, kai audinys yra veikiamas mažo deguonies kiekio. Jei būtų galima pridėti ląstelių, kuriose yra chloroplastų, gali būti įmanoma aprūpinti audinį deguonimi ir paskatinti augimą tiesiog apšviečiant jį šviesa.
Tačiau norint tai pasiekti, reikalinga technologija, leidžianti persodintiems chloroplastams ilgiau išlaikyti fotosintezės aktyvumą gyvūnų ląstelėse. Pasak mokslininkų, ateityje taip pat reikės kiekybiškai įvertinti persodintų chloroplastų generuojamo deguonies kiekį ir gyvūnų ląstelėse fiksuoto anglies dioksido kiekį, o tai gali būti atlikta naudojant izotopų žymėjimą.
Mokslininkų komanda dabar tęs savo tyrimus, siekdama sukurti „planimines“ ląsteles, turinčias augalų galimybių. Planimalinės ląstelės, jei įmanoma, galėtų pakeisti žaidimą įvairiose pramonės šakose, įskaitant medicininius tyrimus, maisto gamybą ir energijos gamybą.
Ši istorija iš pradžių pasirodė LAIDINĖ Japonija ir buvo išverstas iš japonų kalbos.
