פֿאָרמאַט קען געזען ווערן ווי דער רוקן־ביין פֿון אַ קאַרבאָן־נייטראַלער ביאָעקאָנאָמיע, פּראָדוצירט פֿון CO2 מיט (עלעקטראָ)כעמישע מעטאָדן און קאָנווערטירט צו ווערט־צוגעגעבענע פּראָדוקטן מיט ענזימאַטישע קאַסקאַדעס אָדער אינזשענירטע מיקראָאָרגאַניזמען. אַ וויכטיקער שריט אין אויסברייטערן די אַסימילאַציע פֿון סינטעטישן פֿאָרמאַט איז זײַן טערמאָדינאַמיש קאָמפּלעקסע רעדוקציע פֿון פֿאָרמאַלדעכייד, וואָס דאָ דערשיינט ווי אַ געלע קאָליר־ענדערונג. קרעדיט: אינסטיטוט פֿאַר טעראַסטריאַלער מיקראָביאָלאָגיע מאַקס פּלאַנק/גייזעל.
וויסנשאפטלער ביים מאַקס פּלאַנק אינסטיטוט האָבן באַשאַפֿן אַ סינטעטישן מעטאַבאַלישן וועג וואָס קאָנווערטירט קוילן דייאַקסייד אין פאָרמאַלדעהייד מיט דער הילף פון פאָרמיק זויער, און דאָס אָפֿערט ​​אַ קוילן-נייטראַלן וועג צו פּראָדוצירן ווערטפֿולע מאַטעריאַלן.
נייע אנאבולישע וועגן פאר קוילן דייאקסייד פיקסאציע העלפן נישט נאר רעדוצירן קוילן דייאקסייד לעוועלס אין דער אטמאספערע, נאר קענען אויך פארטרעטן די טראדיציאנעלע כעמישע פראדוקציע פון ​​פארמאצעווטישע פראדוקטן און אקטיווע אינהאלטן מיט קוילן-נייטראלע ביאלאגישע פראצעסן. נייע פארשונג ווייזט א פראצעס דורך וועלכן פארמיש זויער קען ווערן גענוצט צו פארוואנדלען קוילן דייאקסייד אין א מאטעריאל וואס איז ווערטפול פאר דער ביאכעמישע אינדוסטריע.
געגעבן דעם וואוקס אין גרין־הויז גאזן אויסשטויסן, איז קוילן־שטאף סעקוועסטראציע אדער קוילן־דיאקסייד סעקוועסטראציע פון ​​גרויסע אויסשטויס קוועלער א דרינגענדיקע פראגע. אין דער נאטור גייט די אסימילאציע פון ​​קוילן־דיאקסייד שוין אן פאר מיליאנען יארן, אבער זיין מאכט איז ווייט נישט גענוג צו קאמפענסירן פאר מענטשלעכע אויסשטויסן.
פארשער אנגעפירט דורך טוביאס ערב פון דעם אינסטיטוט פון טעראַסטריאַלער מיקראָביאָלאָגיע. מאַקס פּלאַנק ניצט נאַטירלעכע מכשירים צו אַנטוויקלען נייע מעטאָדן פֿאַר פיקסירן קוילן דייאַקסייד. זיי האָבן איצט געראָטן צו אַנטוויקלען אַ קינסטלעכן מעטאַבאַלישן וועג וואָס פּראָדוצירט העכסט רעאַקטיוו פאָרמאַלדעהייד פון פאָרמיק זויער, אַ מעגלעכער צווישן-מיטל אין קינסטלעכער פאָטאָסינטעז. פאָרמאַלדעהייד קען גלייך אַרייַן אין עטלעכע מעטאַבאַלישע וועגן צו שאַפֿן אַנדערע ווערטפולע סאַבסטאַנצן אָן קיין טאַקסישע ווירקונגען. ווי מיט אַ נאַטירלעכן פּראָצעס, צוויי הויפּט ינגרידיאַנץ זענען פארלאנגט: ענערגיע און קוילן. דער ערשטער קען זיין צוגעשטעלט ניט בלויז דורך דירעקט זונשייַן, אָבער אויך דורך עלעקטריע - למשל, זונ - מאָדולן.
אין דער ווערט קייט, זענען קוילן-קוואַלן וועריאַבל. קוילן-דיאַקסייד איז נישט די איינציקע אָפּציע דאָ, מיר רעדן וועגן אַלע די יחידישע קוילן-פאַרבינדונגען (C1 בוי-שטיינער): קוילן-מאָנאָקסייד, פאָרמיק זויער, פאָרמאַלדעהייד, מעטאַנאָל און מעטאַן. אָבער, כּמעט אַלע די סאַבסטאַנצן זענען העכסט טאַקסיק, סיי פֿאַר לעבעדיקע אָרגאַניזמען (קוילן-מאָנאָקסייד, פאָרמאַלדעהייד, מעטאַנאָל) און סיי פֿאַר דעם פּלאַנעט (מעטאַן ווי אַ גרין-הויז גאַז). ערשט נאָכדעם וואָס פאָרמיק זויער איז נויטראַליזירט געוואָרן צו זיין באַזישן פֿאָרמאַט, טאָלערירן פילע מיקראָאָרגאַניזמען הויכע קאָנצענטראַציעס דערפון.
"פאָרמיק זויער איז אַ זייער פּראַמישינג מקור פון טשאַד," באַטאָנט מאַרען נאַטערמאַן, ערשטער מחבר פון דער שטודיע. "אָבער עס צו קאָנווערטירן צו פאָרמאַלדעהייד אין וויטראָ איז זייער ענערגיע-אינטענסיוו." דאָס איז ווייַל פאָרמאַט, די זאַלץ פון פאָרמאַט, ווערט נישט לייכט קאָנווערטירט צו פאָרמאַלדעהייד. "עס איז דאָ אַ ערנסטע כעמישע באַריערע צווישן די צוויי מאָלעקולן, און איידער מיר קענען דורכפירן אַן עכטע רעאַקציע, מוזן מיר עס איבערקומען מיט דער הילף פון ביאָכעמישער ענערגיע - ATP."
די ציל פון די פארשער איז געווען צו געפינען א מער עקאנאמישן וועג. סוף כל סוף, ווי ווייניגער ענערגיע עס איז נויטיג צו אריינפירן קוילן-שטאף אין מעטאבאליזם, אלץ מער ענערגיע קען מען נוצן צו סטימולירן וואוקס אדער פראדוקציע. אבער אזא וועג איז נישטא אין דער נאטור. "די אויפדעקונג פון אזוי-גערופענע כייבריד ענזימען מיט פארשידענע פונקציעס האט פארלאנגט עטוואס שעפערישקייט," זאגט טוביאס ערב. "אבער, די אויפדעקונג פון קאנדידאט ענזימען איז נאר דער אנפאנג. מיר רעדן וועגן רעאקציעס וואס מען קען ציילן צוזאמען ווייל זיי זענען זייער שטייט - אין געוויסע פעלער איז דא ווייניגער ווי איין רעאקציע פער סעקונדע פער ענזים. נאטירלעכע רעאקציעס קענען פארגיין מיט א גיכקייט וואס איז טויזנט מאל שנעלער." דא קומט אריין סינטעטישע ביאכעמיע, זאגט מארן נאטערמאן: "אויב מען ווייסט די סטרוקטור און מעכאניזם פון אן ענזים, ווייסט מען וואו אריינצומישן. עס איז געווען פון גרויס נוץ."
ענזיים אָפּטימיזאַציע נעמט אַרײַן עטלעכע צוגאַנגען: ספּעציאַליזירטע בוי-בלאָק אויסטויש, צופֿעליקע מוטאַציע דזשענעריישאַן, און קאַפּאַציטעט סעלעקציע. "סיי פֿאָרמאַט און סיי פֿאָרמאַט זענען זייער פּאַסיק ווײַל זיי קענען דורכדרינגען צעל ווענט. מיר קענען צולייגן פֿאָרמאַט צו דער צעל קולטור מעדיום, וואָס פּראָדוצירט אַן ענזיים וואָס פֿאַרוואַנדלט דעם רעזולטאַט פֿאָרמאַלדאַהייד אין אַ ניט-טאַקסישן געלן פֿאַרב נאָך אַ פּאָר שעה," האָט מאַרען געזאָגט. נאַטערמאַן האָט דערקלערט.
רעזולטאַטן אין אַזאַ קורצער צייט וואָלטן נישט געווען מעגלעך אָן די נוצן פון הויך-דורכפיר מעטאָדן. כּדי דאָס צו טאָן, האָבן די פֿאָרשער קאָלאַבאָרירט מיטן אינדוסטריעלן פּאַרטנער פֿעסטאָ אין עסלינגען, דײַטשלאַנד. "נאָך אַרום 4,000 וואַריאַציעס, האָבן מיר פֿאַרפֿירפֿאַכט אונדזער פּראָדוקציע," זאָגט מאַרען נאַטערמאַן. "אַזוי האָבן מיר באַשאַפֿן די באַזע פֿאַר דעם וואוקס פֿון דעם מאָדעל מיקראָאָרגאַניזם E. coli, דער מיקראָביאַלער אַרבעטספֿערד פֿון ביאָטעכנאָלאָגיע, אויף פֿאָרמישער זויער. אָבער, אין מאָמענט, קענען אונדזערע צעלן נאָר פּראָדוצירן פֿאָרמאַלדעהײַד און קענען זיך נישט ווײַטער טראַנספֿאָרמירן."
אין מיטאַרבעט מיט זײַן מיטאַרבעטער סעבאַסטיאַן ווינק פֿונעם אינסטיטוט פֿאַר פֿלאַנצן מאָלעקולאַרער פֿיזיאָלאָגיע, אַנטוויקלען מאַקס פּלאַנק פֿאָרשער איצט אַ שטאַם וואָס קען אויפֿנעמען צווישן-פּראָדוקטן און זיי אַרײַנפֿירן אין צענטראַלן מעטאַבאָליזם. אין דער זעלבער צײַט פֿירט די מאַנשאַפֿט דורך פֿאָרשונג וועגן דער עלעקטראָכעמישער קאָנווערסיע פֿון קוילן-דיאָקסיד צו פֿאָרמיק זויער מיט אַן אַרבעטסגרופּע בײַם אינסטיטוט פֿאַר כעמישע ענערגיע קאָנווערסיע, מאַקס פּלאַנק אונטער דער פֿירערשאַפֿט פֿון וואָלטער לײַטנער. די לאַנג-טערמין ציל איז אַ "איין-גרייס-פּאַסט-אַלעמען פּלאַטפֿאָרמע" פֿון קוילן-דיאָקסיד פּראָדוצירט דורך עלעקטראָביאָכעמישע פּראָצעסן ביז פּראָדוקטן ווי אינסולין אָדער ביאָדיזעל.
רעפערענץ: מאַרען נאַטערמאַן, סעבאַסטיאַן ווענק, פּאַסקאַל פפיסטער, האי הע, סעונג הוואַנג לי, וויטאָלד שימאַנסקי, נילס גונטערמאַן, פאַייינג זשו "אנטוויקלונג פון אַ נייַ קאַסקאַדע פֿאַר דער קאַנווערזשאַן פון פאָספֿאַט-אָפּהענגיק פֿאָרמאַט צו פאָרמאַלדאַכייד אין וויטראָ און אין וויוואָ", לעננאַרט ניקעל. , שאַרלאַט וואָלנער, דזשאַן זאַרזיצקי, ניקאָל פּאַטשיאַ, נינאַ גייסערט, דזשאַנקאַרלאָ פראַנסיאָ, וואַלטער לייטנער, ראַמאָן גאָנזאַלעז, און טאָביאַס דזש. ערב, 9טן מאי, 2023, נאַטור קאָמוניקאַציעס. DOI: 10.1038/s41467-023-38072-w
SciTechDaily: היים פון די בעסטע טעק נייעס זינט 1998. בלייבט אפדעיטעד מיט די לעצטע טעק נייעס דורך אימעיל אדער סאציאלע מעדיע. > אימעיל קיידזשעסט מיט פרייער אבאנעמענט
פֿאָרשער אין קאָולד ספּרינג האַרבאָר לאַבאָראַטאָריעס האָבן געפֿונען אַז SRSF1, אַ פּראָטעין וואָס רעגולירט RNA ספּלייסינג, איז ארויפגערעגולירט אין דער פּאַנקרעאַס.