17-11-2017 20-11-2018

Създадоха хибридни растително-животински клетки

С тяхна помощ може да се произвеждат слънчево захранвани тъкани, органи или месо

Снимка: R. Aoki, Y. Inui, Y. Okabe et al. 2024/ Proceedings of the Japan Academy, Series B

Създадоха хибридни растително-животински клетки

С тяхна помощ може да се произвеждат слънчево захранвани тъкани, органи или месо

11:10 | 1 ноември 2024 | Редактор : Стоян Гогов 3 618 Снимка: R. Aoki, Y. Inui, Y. Okabe et al. 2024/ Proceedings of the Japan Academy, Series B

Учени в Япония са създали хибридни растително-животински клетки, с които животинските клетки могат да получават енергия от слънцето подобно на растенията, съобщава NewAtlas.

Този пробив може да има значителни ползи за отглеждането на органи, тъкани за трансплантация или за лабораторно произведено месо.

Животинските и растителните клетки имат различни структури за производство на енергия. При животните това са митохондриите, които превръщат химическата енергия от храната във форма, която клетките могат да използват. Растенията и водораслите, от друга страна, използват хлоропласти, които извършват фотосинтеза, за да генерират енергия от слънчевата светлина и да захранват клетките си.

В ново изследване, ръководено от Токийския университет, екипът е вмъкнал хлоропласти в животински клетки и е установил, че те продължават да извършват фотосинтетични функции поне два дни. Хлоропластите са получени от червени водорасли, а животинските клетки са култивирани от клетки на хамстери.

Предишни изследвания са постигнали успех при трансплантирането на хлоропласти в дрожди, което им позволява да извършват фотосинтеза. Но дрождите са гъби - постигането на това при животни е стъпка напред.

Екипът на практика е култивирал клетките на хамстери заедно с изолирани хлоропласти за два дни, след което е проверил дали животинските клетки са ги усвоили, като е търсил признаци на хлорофил. Това съединение играе ключова роля в хлоропластите, но не би трябвало нормално да присъства в животинските клетки, така че неговото наличие е добър индикатор за успех на метода. Освен това хлорофилът естествено флуоресцира при определени дължини на светлината.

Когато екипът осветил клетките с определен вид лазерна светлина, те бързо забелязали хлорофил - и съответно хлоропласти - вътре в клетките на хамстерите. Използвайки друга техника, наречена флуорометрия на модулацията на пулсовата амплитуда, те потвърдили, че хлоропластите продължават да извършват фотосинтеза.

"Доколкото знаем, това е първото документирано откриване на фотосинтетичен електронен транспорт в хлоропласти, имплантирани в животински клетки", каза професор Сачихиро Мацунага, водещ автор на изследването. "Предположихме, че хлоропластите ще бъдат разградени от животинските клетки в рамките на часове след въвеждането им. Въпреки това установихме, че те продължават да функционират до два дни и че се наблюдава електронен транспорт, свързан с фотосинтезата."

Любопитно е, че екипът също забелязал, че клетките на хамстера растат по-бързо от обичайното, когато са култивирани заедно с хлоропластите. Това предполага, че хлоропластите осигуряват нов източник на въглерод и може да разкрие нов потенциал за използване на тези хибридни клетки.

"Смятаме, че това изследване ще бъде полезно за инженеринг на клетъчни тъкани", каза Мацунага. "Лабораторно отглежданите тъкани, като изкуствени органи, изкуствено месо и кожни слоеве, са изградени от множество слоеве клетки. Но има проблем, че те не могат да увеличат размера си поради хипоксия (ниски нива на кислород) в тъканта, която предотвратява клетъчното делене. Чрез смесване с клетки, имплантирани с хлоропласти, кислород може да се доставя на клетките чрез фотосинтеза, чрез осветяване, подобрявайки условията в тъканта за растеж."

Изследването е публикувано в списанието Proceedings of the Japan Academy, Series B.

ИЗБРАНО