Sadece Güneşin altında oturarak şarj olabilseydiniz nasıl olurdu? Karbondioksiti (CO2) ve suyu oksijene ve enerjiye dönüştürmek için güneş ışığını kullanma yeteneği, geleneksel olarak bitki ve alglerin özel alanıdır. Ancak şimdi Japonya’daki araştırmacılar başarılı bir şekilde fotosentetik hayvan hücreleri yarattılar.
Biyologlar kırmızı alglerden fotosentezden sorumlu hücre bileşenleri olan kloroplastları alıp hamster hücrelerine enjekte ettiler. Bunun sonucunda hayvan hücreleri ışığı fotosentezleme yeteneği kazandı. Bu başarı, 31 Ekim’de dergide yayınlanan bir çalışmada ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Japonya Akademisi Bildirilerikloroplastları hayvan hücreleriyle birleştirmenin imkansız olduğu varsayımına meydan okuyor.
Makalenin yazarlarından Tokyo Üniversitesi’nden Sachihiro Matsunaga, Tokyo Üniversitesi’nde şunları söyledi: “Bildiğimiz kadarıyla bu, hayvan hücrelerine yerleştirilen kloroplastlarda fotosentetik elektron taşınmasının rapor edilen ilk tespitidir.” ifade. Fotosentetik elektron taşınması, bir bitkinin veya alglerin enerjisini üreten fotosentez aşamasıdır.
“Kloroplastların hayvan hücreleri tarafından tanıtıldıktan birkaç saat sonra sindirileceğini düşündük” diye ekledi. “Ancak, iki güne kadar çalışmaya devam ettiklerini ve fotosentetik aktivitenin elektron taşınmasının gerçekleştiğini bulduk.”
Araştırmacılar bunu hamster hücreleri içindeki kloroplastı çeşitli görüntüleme teknikleri yoluyla analiz ederek doğruladılar ve fotosentetik elektron aktarımının gerçekten gerçekleştiğini belirlemek için ışık darbelerini kullanan bir yöntem uyguladılar. Araştırmada “Hayvan hücrelerine dahil edilen kloroplastların çevresel koşullar ne olursa olsun sabit kalabileceğini ve sürekli olarak enerji üretebileceğini tahmin ettik” diye yazdılar.
Güneş enerjisiyle çalışan hayvanlar fikri ilgi çekici olsa da aslında amaç bu değil; ekibin bu teknolojinin gelecekteki uygulamalarına ilişkin vizyonu daha pratiktir. Kendi adlarıyla “planimals”ın yapay doku mühendisliğine dahil edilebileceğini öne sürüyorlar. Laboratuvarda yetiştirilen doku bazen oksijen eksikliği nedeniyle büyümede zorluk çekiyor ve bu durum fotosentetik hayvan hücrelerinin eklenmesiyle çözülebiliyor.
“Yapay organlar, yapay et ve deri tabakaları gibi laboratuvarda yetiştirilen dokular çok sayıda hücre katmanından oluşuyor. Ancak doku içindeki hipoksi (düşük oksijen seviyesi) nedeniyle boyutlarının artamaması gibi bir sorun var, bu da hücre bölünmesini engelliyor” diye açıkladı Matsunaga. “Kloroplast implante edilmiş hücrelere karıştırılarak, fotosentez yoluyla hücrelere ışık ışınlaması yoluyla oksijen sağlanabilir, böylece büyümeyi mümkün kılmak için doku içindeki koşullar iyileştirilebilir.”
Araştırmacılar, kloroplastla aşılanmış hamster hücrelerinin de daha yüksek bir büyüme oranına sahip olduğunu belirtti; bu, kloroplastın, oksijene ek olarak hayvan hücrelerine bir karbon kaynağı (yakıt) aktardığına işaret ediyor.
Ekip, bu “planimal” hücreler üzerinde çığır açan araştırmalarına devam etmeyi planlıyor. Kim bilir belki gelecekte güneşi ısıtan tek bitki sizin ev bitkileriniz olmayacaktır.
