• Japonya’daki araştırmacılar, hamster hücrelerine kloroplastları başarıyla entegre ettiler.

Güneş altında oturarak şarj olabildiğinizi hayal edin! Karbondioksiti (CO2) ve suyu oksijen ve enerjiye dönüştürmek için güneş ışığını kullanma yeteneği, geleneksel olarak bitki ve alglerin ayrıcalıklı alanı olmuştur. Ancak şimdi, Japonya’daki araştırmacılar fotosentetik hayvan hücreleri yaratmayı başardılar.

Biyologlar, fotosentezden sorumlu hücre bileşenleri olan kloroplastları kırmızı alglerden alıp hamster hücrelerine enjekte ettiler. Sonuç olarak, hayvan hücreleri fotosentez yapma yeteneği kazandı. 31 Ekim’de Proceedings of the Japan Academy dergisinde yayınlanan bir çalışmada ayrıntılı olarak açıklanan bu başarı, kloroplastları hayvan hücreleriyle birleştirmenin imkansız olduğu varsayımına meydan okuyor.

Makalenin ortak yazarlarından Tokyo Üniversitesi’nden Sachihiro Matsunaga, Tokyo Üniversitesi’nin açıklamasında, “Bildiğimiz kadarıyla, bu, hayvan hücrelerine implante edilen kloroplastlarda fotosentetik elektron taşınımının ilk rapor edilen tespitidir” dedi. Fotosentetik elektron taşınımı, bir bitkinin veya algin enerjisini üreten fotosentez aşaması.

“Kloroplastların, hayvan hücrelerine girdikten sonraki birkaç saat içinde sindirileceğini düşündük,” diye ekledi. “Ancak, bulduğumuz şey, iki güne kadar çalışmaya devam etmeleri ve fotosentetik aktivitenin elektron taşınımının gerçekleşmesiydi.”

Araştırmacılar bunu, hamster hücreleri içindeki kloroplastı çeşitli görüntüleme teknikleriyle analiz ederek doğruladılar ve fotosentetik elektron taşınımının gerçekten gerçekleştiğini belirlemek için ışık darbeleri kullanan bir yöntem uyguladılar. Çalışmada, “Hayvan hücrelerine dahil edilen kloroplastların kararlı kalabileceğini ve çevresel koşullardan bağımsız olarak sürekli olarak enerji üretebileceğini tahmin ettik” diye yazdılar.

Güneş enerjisiyle çalışan hayvanlar fikri ilgi çekici olsa da, asıl amaç bu değil; ekibin bu teknolojinin gelecekteki uygulaması için vizyonu daha pratik. “Planimals” olarak adlandırılan bu hücrelerin yapay doku mühendisliğine dahil edilebileceğini öne sürüyorlar. Laboratuvarda yetiştirilen doku, bazen oksijen eksikliği nedeniyle büyümekte zorlanır ve bu da fotosentetik hayvan hücreleri eklenerek çözülebilir.

Matsunaga, “Yapay organlar, yapay et ve deri tabakaları gibi laboratuvarda yetiştirilen dokular, çoklu hücre katmanlarından oluşur. Ancak, hücre bölünmesini engelleyen dokunun içindeki hipoksi (düşük oksijen seviyeleri) nedeniyle boyut olarak artamamaları sorunu vardır,” diye açıkladı. “Kloroplast implante edilmiş hücreleri karıştırarak, ışık ışınlaması yoluyla fotosentez yoluyla hücrelere oksijen sağlanabilir, böylece büyümeyi sağlamak için dokunun içindeki koşullar iyileştirilebilir.”

Araştırmacılar, kloroplast aşılanmış hamster hücrelerinin ayrıca daha yüksek bir büyüme oranına sahip olduğunu ve bunun kloroplastın hayvan hücrelerine oksijene ek olarak bir karbon kaynağı (yakıt) da geçirdiğini ima ettiğini belirtti.

Ekip, bu “planimal” hücreler üzerindeki çığır açan araştırmasına devam etmeyi planlıyor. Kim bilir, belki gelecekte ev bitkileriniz güçlenmek için güneşi içinize çeken tek canlılar olmayacak.

Derleyen: Enis Yabar