Некоторые люди верят, что они могут отказаться от обычной пищи и питаться только солнечными лучами. Вы можете знать о них как солнцеиды или праноиды. Праноиды игнорируют факт, что «аппаратное обеспечение» для питания светом отсутствует в телах животных. Однако науке удалось это изменить – ученые смогли встроить в клетки животных аппаратное обеспечение, чтобы клетка могла получать энергию от солнечных лучей.
Новое исследование Токийского университета, опубликованное в Proceedings of the Japan Academy, показывает, как ученые впервые включили фотосинтетически активные хлоропласты в клетки животных.
Ученые вставили хлоропласты из редких красных водорослей в клетки китайского хомяка, позволяя животным клеткам заниматься фотосинтезом.
«Насколько нам известно, это первое сообщение об обнаружении фотосинтетического транспорта электронов в хлоропластах, имплантированных в клетки животных», — сказал в заявлении Сачихиро Мацунага, профессор Токийского университета и автор исследования. «Мы думали, что хлоропласты будут переварены клетками животных в течение нескольких часов после введения. Однако мы обнаружили, что они продолжали функционировать в течение двух дней и что прошел транспорт электронов в результате фотосинтетической активности».
В прошлом сочетание хлоропластов — структур, распространенных в клетках растений и водорослей, производящих энергию от солнечного света, — с клетками животных было просто невозможным. Животные клетки разрушали хлоропласты, как только их вводили, а высокий уровень тепла внутри животных клеток был слишком велик для хлоропластов.
Но в своей новой попытке исследователи использовали хлоропласты из красных водорослей, которые, как известно, выживают при высоких температурах вблизи лавы. И эксперимент был успешным, став ключевым первым шагом в создании технологии искусственной тканевой инженерии.
Растения используют солнечный свет вместе с углеводами и водой для питания.
Добавление хлоропластов в клетки животных открывает новые возможности для выращивания в лаборатории мяса и органов. Выращенные в лаборатории ткани, такие как выращенное в лаборатории мясо, материал для трансплантации кожи и даже искусственные органы человека, состоят из нескольких слоев клеток, им трудно расти (низкий уровень кислорода внутри ткани препятствует разделению клеток). Хлоропласты снабдят клетки кислородом, позволяя клеткам лучше расти.
В исследовании клетки-хозяева демонстрировали ускоренные темпы роста в течение двух дней, но затем начали деградировать с полным устранением клеток, что происходило на четвертый день.
Следовательно, цель создания длительных животных клеток с функцией фотосинтеза продолжается. Ученым еще предстоит выяснить, как сохранить хлоропласты живыми в долгосрочной перспективе, но получение роста в течение нескольких дней оказалось перспективным.
