Löytö avaa lukuisia mahdollisuuksia
On mahdotonta kuvitella elollisia olentoja, jotka eivät tarvitse happea hengittääkseen. Me käytämme tätä alkuainetta ruoan aineenvaihduntaan ja energian tuotantoon, ja se toimii elektronien lopullisena vastaanottajana ketjureaktiossa, joka johtaa tämän energian vapautumiseen. Kuten National Geographic kertoo, tämä menetelmä on niin yleinen luonnossa, että varhaiset tutkijat pitivät kaiken muunlaisen hengityksen mahdottomana. Mutta he olivat väärässä.
Sisällysluettelo
Tutkimalla äärimmäisiä paikkoja, joissa on vähän tai ei lainkaan happea, kuten syvänmeren hydrotermiset lähteet, pimeät luolat ja jopa ihmisen suolisto, he löysivät muita menetelmiä. Tämä heijastui tutkimuksessa, tutkimuksessa, jonka teki tutkijaryhmä, jota johti Rice-yliopiston biologi Caroline Ajo-Franklin, ja julkaistiin Cell -lehdessä. Tutkimuksessa havaittiin, että jotkut bakteerit voivat käyttää ryhmää orgaanisia yhdisteitä, joiden perusrakenne on naftaliini, joita kutsutaan naftokinoneiksi ja jotka toimivat samalla tavalla kuin happi.
Tämä tapahtuu siirtämällä elektroneja solujen ulkopinnalle prosessissa, joka tunnetaan solunulkoisena hengityksenä, jolloin syntyy sähkövirta ja bakteerit voivat tuottaa energiaa ja kasvaa ilman happea. Muy Interesante huomauttaa, että tämäntyyppistä ”sähköistä hengitystä” on havaittu joissakin mikrobeissa, mutta nyt se on löydetty ”bioteknologiassa ja ihmiskehossa yleisesti esiintyvästä bakteerista”, Escherichia colista. He väittävät, että ”löytö muuttaa täysin käsityksen siitä, miten bakteerien aineenvaihdunta voi toimia ilman happea”.
Ainutlaatuiset prosessit
Edellä mainitussa lehdessä he väittävät, että ”tämä energian saantitapa perustuu molekyyliin nimeltä HNQ (2-hydroksi-1,4-naftokinoni), joka toimii pienenä sähköisenä lähettiläänä solun sisällä”. Jotkut Escherichia coli -bakteerikannat käyttävät tätä molekyyliä välittäjänä, kun ne poistavat ylimääräisiä elektroneja heittämällä ne ulos sähköisen piirin kautta prosessissa, jota kutsutaan solunulkoiseksi elektroninsiirroksi (EET). Biki Bapi Kundu, tohtorikoulutettava ja tutkimuksen tekijä, selitti, että ”tämä äskettäin löydetty hengitysmekanismi on yksinkertainen ja järkevä tapa toimia”, kuten National Geographic kertoo.
”Naftokinonit toimivat molekyylien kuljettajina siirtämällä elektroneja soluista, jotta bakteerit voivat sulattaa ruokaa ja tuottaa energiaa”, kirjoittaja selitti. Raisin yliopiston tutkijat tekivät yhteistyötä Palsonon laboratorion kanssa Kalifornian yliopistossa San Diegossa tulosten tarkistamiseksi. He loivat erityisiä tietokonesimulaatioita, joilla voitiin seurata bakteerien kasvua hapettomassa ympäristössä, ja lisäsivät suuren johtavan pinnan, mikä vahvisti, että bakteerit todella voivat selviytyä prosessista.
Ajo-Franklin totesi, että tämä työ ”luo perustan hiilidioksidin käytölle uusiutuvan sähkön avulla, jossa bakteerit toimivat kasveina, jotka tarvitsevat auringonvaloa fotosynteesiin. Tämä avaa oven älykkäämmille, kestävämmille biologisiin teknologioihin”. He väittävät, että sen lisäksi, että bakteerit ovat selviytyneet vähähappisessa ympäristössä, tämä voi johtaa tulevaisuudessa sovelluksiin bioteknologisissa prosesseissa, kuten jäteveden puhdistuksessa ja biotuotannossa, sekä lääketieteellisessä diagnostiikassa, pilaantumisen valvonnassa ja avaruustutkimuksessa.
