نحوه تولید و مصرف انرژی سلول ها كشف شد
كوتاه كننده لینك: پژوهشگران چگونگی تولید انرژی درونی سلول ها و استفاده از این انرژی برای رشد خودرا كشف كرده اند. كسب دانش در مورد استفاده سلول ها از انرژی برای فرآیندهای زیست فناوری صنعتی ضروری می باشد.
به گزارش كوتاه كننده لینك به نقل از ایسنا و به نقل از ساینس دیلی، محققان بعضی از اسرار نحوه تولید و استفاده از انرژی توسط سلول ها را كشف كرده اند. یك مطالعه جدید نشان داده است كه می توان با استفاده از شرایط تخمیر، تغییر متابولیسم باكتری "ای. كولی"(E.coli) و مخمر نان را از تخمیر به تنفس مشاهده كرد.
این بدان مدلول است كه سلول ها را می توان به سمت تولید انرژی داخلی بیشتری سوق داد كه منجر به عملكرد بهتر سلول می شود.
"ینس نیلسن" استاد دانشگاه فناوری چالمرز سوئد و مدیر علمی مركز بنیاد "نوو نوردیسك" در دانشگاه فنی دانمارك اظهار داشت: این اطلاعات می تواند برای طراحی كارخانه های سلولی جدید و پیشرفته مورد استفاده قرار گیرد.
سلول ها از گلوكز قند استفاده می نمایند تا بطور مداوم مولكول هایی با سطح انرژی بالا به نام ATP تولید كنند. ATPها بعنوان غذای سلولی شناخته می شوند كه توسط آنزیم ها در سلول ها به منظور ساختن زیست توده یا انجام دیگر كارهای سلولی مصرف می شوند.
به همین ترتیب، هرچه ATP بیشتری تولید شود، آنزیم ها بهتر می توانند عمل كنند.
پژوهشگران دریافته اند كه ATP در دو مسیر قابل تولید است. حالت اول مسیر تنفسی با عملكرد بالا و در نتیجه تولید ۵/۲۳ ATP به ازای هر مولكول گلوكز است. دومین مسیر نیز مسیر تخمیر با عملكرد پایین است كه تنها ۱۱ ATP به ازای هر مولكول گلوكز تولید می كند.
پژوهشگران شواهد بیشتری یافته اند كه نشان داده است این دو مسیر مكمل یكدیگر هستند و توانستند با تغییر شرایط تخمیر و میزان قند و پروتئین موجود، تعادل طبیعی بین این دو را تغییر دهند.
پژوهشگران همین طور نشان دادند كه ساختن بعضی از آنزیم های كلیدی سبب عملكرد بهتر می شود، به این معنا كه سلول ها از انجام متابولیسم تخمیر كم بازده به تنفس بوسیله متابولیسم تنفسی با بازده بالا تغییر می یابند.
این تغییر منجر به تولید ATP درون سلولی بیشتر در هر دو مسیر و تولید نمك جوهر در ای. كولی و اتانول در مخمر نانوایی شد.
نیلسن اظهار داشت: این فرآورده های جانبی ناخواسته هستند و موجب كاهش بازده مولكول های مورد نظر برای تولید در كارخانه سلولی می شوند.
در نهایت آنچه پژوهشگران كشف كردند این بود كه سلول هایی كه بهترین عملكرد خودرا داشتند در واقع از هر دو مسیر استفاده می كردند. علاوه بر این آنها فاش كردند كه هر چه پروتئین های بیشتری در دسترس باشد، كارآیی بیشتری هم وجود دارد.
در نتیجه برای به دست آوردن عملكرد سلولی بهتر در تخمیر، بهتر است پروتئین بیشتری به مسیر پر بازده اختصاص پیدا كند.
این تحقیق در مجموعه مقالات آكادمی ملی علوم(PNAS) انتشار یافته است.
منبع: كوتاه كننده لینك
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان gph در مورد این مطلب