Τι προκύπτει όταν τα χάμστερ διασταυρώνονται με φύκια

Σε ένα πείραμα που μοιάζει να θολώνει τα όρια ανάμεσα στα κύρια βασίλεια της ζωής, ερευνητές στην Ιαπωνία δημιούργησαν κύτταρα χάμστερ που μπορούν να φωτοσυνθέτουν όπως τα φυτά, ένα επίτευγμα που όπως λένε θα μπορούσε να αξιοποιηθεί στη βιοτεχνολογία.

Η φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία με την οποία τα φυτά, τα φύκη και κάποια βακτήρια αξιοποιούν την ενέργεια του ηλιακού φωτός για να παράγουν οξυγόνο και γλυκόζη, βασικό πηγή ενέργειας και δομικό υλικό για όλα τα κύτταρα. Η διαδικασία αυτή επιτελείται στους χλωροπλάστες, εξειδικευμένα οργανίδια που περιέχουν χλωροφύλλη και δίνουν στα φυτά το πράσινο χρώμα τους.

«Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί στη Γη, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, ζουν χάρη στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης», αφού καταναλώνουν είτε φυτά είτε ζώα που τρέφονται με φυτά, σχολίασε ο Σατσιχίρο Ματσουνάγκα, επικεφαλής της νέας μελέτης.

«Τα ζωικά κύτταρα καταναλώνουν οξυγόνο, δοασπούν τα σάκχαρα και εκπέμπουν διοξείδιο του άνθρακα. Οι αντιδράσεις αυτές είναι το ακριβώς αντίθετο της φωτοσύνθεσης.

Μέχρι σήμερα, η κρατούσα άποψη ήταν ότι οι χλωροπλάστες είναι αδύνατο να επιζήσουν μέσα σε ζωικά κύτταρα, αφού απλά «χωνεύονται» μέσα σε λίγες ώρες.

Στη νέα μελέτη, όμως, οι ερευνητές απομόνωσαν χλωροπλάστες από ροδοφύκη, τα οποία αναπτύσσονται σε σχετικά υψηλές θερμοκρασίες, συγκρίσιμες με τη θερμοκρασία του σώματος των θηλαστικών.

Αυτό φαίνεται πως ήταν το κλειδί της επιτυχίας: οι χλωροπλάστες (μοβ στην εικόνα) επέζησαν έως και δύο ημέρες μέσα στα κύτταρα χάμστερ, όπως επιβεβαίωσαν οι παρατηρήσεις με οπτικά και ηλεκτρονικά μικροσκόπια.

«Έμεινα έκπληκτος επειδή πετύχαμε κάτι που κανείς άλλος δεν είχε καταφέρει εδώ και 50 χρόνια» υπερηφανεύτηκε ο Ματσουνάγκα.

Οι χλωροπλάστες διαπιστώθηκε αντιδρούσαν στο φως και η λεγόμενη «αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων», ένα βασικό σκέλος της διαδικασίας της φωτοσύνθεσης, παρέμενε ενεργή. Τα φωτοσυνθετικά κύτταρα έδειχναν μάλιστα να αναπτύσσονται ταχύτερα από το κανονικό, ένδειξη ότι αξιοποιούσαν το φως για να παραγάγουν γλυκόζη, αναφέρει η ερευνητική ομάδα στα Πρακτικά της Ιαπωνικής Ακαδημίας.

Δεδομένου ότι οι χλωροπλάστες παύουν να λειτουργούν έπειτα από δύο ημέρες, τα φωτοσυνθετικά ζωικά κύτταρα είναι απίθανο να βρουν σύντομα πρακτικές εφαρμογές. Στο μέλλον, όμως, η ίδια προσέγγιση θα μπορούσε να αξιοποιηθεί στη βιοτεχνολογία για φωτοσυνθετική παραγωγή καυσίμων ή φαρμάκων.

Οι ερευνητές πιστεύουν επίσης ότι η φωτοσύνθεση θα μπορούσε να αξιοποιηθεί στην παραγωγή καλλιεργημένου κρέατος, το οποίο σήμερα έχει αναγκαστικά μικρό πάχος ώστε να επιτρέπει την είσοδο οξυγόνου. Η εισαγωγή χλωροπλαστών που παράγουν οξυγόνο όταν εκτίθενται στο φως ίσως θα επέτρεπε την καλλιέργεια παχύτερων φύλλων.

Ποιος ξέρει; Οι μελλοντικές μπριζόλες εργαστηρίου μπορεί πράγματι να είναι πράσινες σαν φρέσκα λαχανικά.