فتوسنتز مصنوعی با مهندسی بلورهای پروتئینی در باکتریها انجام شد
تاریخ انتشار: ۸ مرداد ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۳۴۸۵۷۶
محققان در مؤسسه فناوری توکیو (Tokyo Tech) نشان دادند که مهندسی درون سلولی میتواند ابزاری قدرتمند برای سنتز کریستالهای پروتئینی با خواص کاتالیزوری باشد.
به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، محققان در مؤسسه فناوری توکیو (Tokyo Tech) نشان دادند که مهندسی درون سلولی میتواند ابزاری قدرتمند برای سنتز کریستالهای پروتئینی با خواص کاتالیزوری باشد.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمیشوند!
کریستالهای پروتئینی، مانند کریستالهای معمولی، ساختارهای مولکولی منظمی هستند که دارای خواص متنوع و پتانسیل عظیمی برای سفارشیسازی هستند. آنها میتوانند به طور طبیعی از مواد موجود در سلولها جمع شوند، که نه تنها هزینههای سنتز را تا حد زیادی کاهش میدهد بلکه اثرات زیست محیطی آنها را نیز کم میکند.
کریستالهای پروتئینی بهعنوان کاتالیزور امیدوارکننده هستند، زیرا میتوانند مولکولهای عملکردی مختلفی را میزبانی کنند، اما روشهای فعلی فقط اتصال مولکولهای کوچک و پروتئینهای ساده را امکانپذیر میکنند. بنابراین، یافتن راههایی برای تولید کریستالهای پروتئینی حاوی آنزیمهای طبیعی و مولکولهای عملکردی مصنوعی ضروری است تا از پتانسیل کامل آنها برای تثبیت آنزیم استفاده شود.
در مقابل این رویکرد، تیمی از محققان مؤسسه فناوری توکیو راهبردی نوآورانه برای تولید کاتالیزورهای جامد هیبریدی بر اساس کریستالهای پروتئینی ایجاد کردهاند. همانطور که در مقاله آنها در Nano Letters در ۱۲ ژوئیه ۲۰۲۳ توضیح داده شده، رویکرد آنها ترکیبی از مهندسی درون سلولی و یک فرآیند ساده برونتنی برای تولید کاتالیزور برای فتوسنتز مصنوعی است.
بلوک ساختمانی این کاتالیزور هیبریدی یک مونومر پروتئینی است که از ویروسی به دست میآید که کرم ابریشم Bombyx mori را آلوده میکند. محققان ژن کد کننده این پروتئین را به باکتری اشریشیا کلی وارد کردند، جایی که مونومرهای تولید شده، تریمرهایی را تشکیل دادند که به نوبه خود، با اتصال به یکدیگر از طریق مارپیچ α (H ۱) آنها به کریستالهای چند وجهی پایدار (PhCs) متصل شدند.
علاوه بر این، محققان نسخه اصلاح شده ژن فرمات دهیدروژناز (FDH) را از یک گونه مخمر وارد ژنوم E. coli کردند. این ژن باعث میشود که باکتریها آنزیمهای FDH با پایانههای H ۱ تولید کنند که منجر به تشکیل کریستالهای هیبریدی H ۱-FDH@PhC در داخل سلولها میشود.
این تیم کریستالهای هیبریدی را از باکتری E. coli از طریق فراصوت و سانتریفیوژ استخراج کردند و آنها را در محلولی حاوی یک حساسکننده نور مصنوعی به نام ائوزین Y (EY) وارد کردند.
از طریق این فرآیند مبتکرانه، این تیم موفق به تولید کاتالیزورهای بسیار فعال، قابل بازیافت و از نظر حرارتی پایدار EY·H ۱-FDH@PhC شدند که میتوانند دی اکسید کربن را در مواجهه با نور به (HCOO−) تبدیل کنند و فتوسنتز را تقلید کنند.
به طور کلی، این مطالعه پتانسیل مهندسی زیستی در تسهیل سنتز مواد عملکردی پیچیده را نشان میدهد. به نظر میرسد ترکیب روشهای درونتنی و برونتنی برای کپسوله کردن کریستالهای پروتئینی احتمالاً یک راهبرد موثر و سازگار با محیط زیست برای تحقیقات در زمینه نانومواد و فتوسنتز مصنوعی باشد.
منبع: خبرگزاری دانشجو
کلیدواژه: فتوسنتز سلول محیط زیست فتوسنتز مصنوعی کاتالیزور ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را بهطور اتوماتیک از وبسایت snn.ir دریافت کردهاست، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری دانشجو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۳۴۸۵۷۶ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتیکه در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
طرز تهیه سالاد پروتئینی خوشمزه با سس پستو
سالاد پروتئینی نوعی سالاد سبز بسیار خوشمزه و مقوی است که در ترکیب با سس پستو طعم فوق العادهای دارد و میتواند جایگزین غذای اصلی باشد.
به گزارش فرارو، سالادها همیشه محبوباند! از پیش غذا گرفته تا مزه کنار غذا همیشه پای سالاد در میان است. اصلا وقتی روی میز یا سفره سالاد نباشد، انگار سفره یک چیز اساسی کم دارد. سالادها انقدر متنوع و هیجان انگیز و رنگارنگ هستند که تمامی ندارند. مثلا در رستورانها معمولا یک میز مخصوص فقط به سالاد اختصاص دارد که هرکدامشان انگار دارند به شما چشمک میزنند. سالادها در اصل به عنوان پیش غذا سرو میشوند، اما بعضی وقتها انقدر چیزهای خوشمزه و مقوی داخلشان هست که برای خودشان یک پا غذای اصلی به حساب میآیند. مثلا اگر سالاد سزار را تنها بخورید، آنقدر سیر میشوید که جا برای غذا نمیماند، حالا سالاد ماکارانی که جای خودش را دارد. سالادها با انواع سبزیجات مثل خیار، گوجه، انواع کلم، کاهو، هویج، خیارشور، زیتون، تخم مرغ، سیب زمینی، فلفل دلمهای، مرغ، قارچ و... تهیه میشوند و هرکدام سسهای مخصوص به خود را دارند. سالاد پروتئینی یکی از انواع سالادهای سرد است که از ترکیب فیله مرغ با پاستا، کاهو، گوجه و سس پستو تهیه میشود و طعم بینظیری دارد. این سالاد همچنین بسیار کم کالری و سالم است و اگر ورزشکار هستید یا رژیم غذایی دارید، میتوانید با خیال راحت این سالاد را جایگزین وعده غذایی کنید. در ادامه این مطلب با طرز تهیه این سالاد پروتئینی خوشمزه همراه ما باشید.
کاهوی خرد شده: ۱ لیوان
سینه یا فیله مرغ خرد شده: ۲۰۰ گرم
پاستا: ۱ لیوان
گوجه گیلاسی: ۱۰ عدد
پیازچه: ۳ شاخه
پنیر پارمزان: به میزان دلخواه
لیمو ترش: ۱ عدد
روغن زیتون: ۱ قاشق غذاخوری
نمک، فلفل سیاه و پودر رزماری و پودر سیر: به میزان لازم
مواد لازم برای تهیه سس پستو
برگ ریحان تازه: ۲ لیوان
سیر: ۲ حبه
روغن زیتون: ۲ قاشق غذاخوری
بادام زمینی: ۳ قاشق غذاخوری
پنیر پارمزان: نصف لیوان
نمک: به میزان لازم
سالاد با سس پستو
برای درست کردن این سالاد خوشمزه ابتدا تکههای مرغ را با روغن زیتون، نمک، فلفل سیاه، کمی رزماری و پودر سیر مخلوط کنید و خوب هم بزنید و ۱ ساعت کنار بگذارید تا طعمدار شود. بعد از این مدت زمان تکههای مرغ را داخل یک ماهی تابه بریزید و روی حرارت کم اجاق گاز بگذارید تا مرغ کم کم آب بیندازد و بپزد. میتوانید از دستگاه گریل هم برای گریل کردن مرغ استفاده کنید.
در مرحله بعد پاستا را بجوشانید و وقتی نرم شد، آبکش کنید. کاهوی خرد شده را همراه با پاستای آبکش شده داخل یک کاسه بریزید، سپس گوجه گیلاسی خرد شده را همراه با پیازچه خرد شده و پنیر موزارلا به مواد بالا اضافه کنید. برای تهیه سس پستو ابتدا برگ ریحان، سیر، بادام زمینی، پنیر پارمزان، روغن زیتون و نمک را داخل مخلوطکن یا غذاساز بریزید؛ سپس به مدت ۱ دقیقه بزنید تا همه مواد کاملا با هم ترکیب شوند و به یک سس غلیظ تبدیل شود. حالا سس پستو را همراه با آب لیمو ترش به مواد سالاد اضافه کنید و مواد را خوب هم بزنید تا مزهها با هم مخلوط شوند. سالاد پروتئینی خوشمزه شما در این مرحله آماده سرو است، نوش جان.
نکات مهم۱ ـ پنیر پارمسان یکی از محبوبترین انواع پنیرهای ایتالیایی است که به صورت رنده شده، پودر شده، تکهای و ورقهای در بازار موجود است. پارمسان نوعی پنیر زرد کم رنگ است که بافت سستی دارد و فرآوری آن زمان بسیار زیادی میبرد. این پنیر سرشار از پروتئین است و هضم آسانی دارد. پنیر پارمسان برای تهیه انواع پاستا، سس، سالاد و سوپها کاربرد دارد. تفاوتی که پارمسان با پنیر پیتزاهای معمول دارد، در نوع به عمل آوردن آنهاست. پنیر پیتزا باید حتما روی غذا پخته و آب شود؛ اما پنیر پارمسان نیازی به پخت و آب شدن ندارد و شما میتوانید پودر یا رنده شده آن را برای روی غذا استفاده کنید.
۲ ـ سعی کنید برای درست کردن هر نوع غذا و سالاد از روغن زیتون مرغوب استفاده کنید. روغن زیتون به دلیل ارزش غذایی بالایی که دارد، در رژیم غذایی بسیاری از افراد از جایگاه ویژهای برخوردار است. اما از آنجا که قیمت روغن زیتون خالص بالاست، معمولاً در هنگام عرضه در بازار با روغنهای معمولی مخلوط میشود. درنتیجه از کیفیت آن کاسته میشود؛ بنابراین کسانی که به دنبال خرید روغن زیتون هستند، اغلب میپرسند که چطور روغن زیتون اصل را تشخیص بدهیم. البته تشخیص خالص بودن روغن زیتون کار چندان سادهای نیست. با این حال کارشناسان برای تشخیص روغن زیتون اصل سه روش را به شرح ذیل ارائه دادهاند:
ـ برای انتخاب روغن مرغوب بهتر است که اول آن را ببویید. روغن زیتون خوب باید بوی میوه زیتون، سیب یا علف تازه بدهد که مربوط به نوع زیتون یا زمان برداشت آن است؛ بنابراین اگر بوی فلز احساس کردید، بدانید که روغن نامرغوب یا فاسد است.
ـ روش دوم برای تشخیص روغن زیتون اصل این است که آن را بچشید. اگر ۱ قاشق روغن زیتون را در دهان خود بریزید و در دهان بچرخانید و با استشمام هوا آن را فرو بدهید، باید بعد از چند لحظه در گلوی خود تلخی و تندی شدیدی احساس کنید. به نحوی که گلوی شما بسوزد. در بعضی موارد افراد به دلیل تندی بیش از حد روغن به سرفه میافتند. درست پس از ۱ دقیقه مزه تلخی و تندی از بین میرود و خوشمزه میشود. ضمن اینکه فرد با خوردن این روغن در دهان خود احساس چربی نمیکند. با خوردن روغن زیتون اصل در ابتدای زبان احساس شیرینی و در انتهای آن احساس تلخی و سوزش خواهید داشت.
ـ روش بعدی برای تشخیص روغن زیتون اصل رنگ آن است. رنگ روغن زیتون باید زرد مایل به سبز باشد. البته رنگ روغن زیتون معیار مناسبی برای تعیین کیفیت روغن نیست؛ زیرا بهراحتی میتوان در آن تقلب کرد.