فارميٽ کي ڪاربن غير جانبدار حياتياتي معيشت جي ريڙهه جي حيثيت سان ڏسي سگهجي ٿو، جيڪو (اليڪٽررو) ڪيميائي طريقن سان CO2 مان پيدا ٿئي ٿو ۽ اينزيميٽڪ ڪيسڪيڊز يا انجنيئر ٿيل مائڪروجنزمن کي استعمال ڪندي ويليو ايڊڊ پراڊڪٽس ۾ تبديل ڪيو وڃي ٿو. مصنوعي فارميٽ جي جذب کي وڌائڻ ۾ هڪ اهم قدم فارملڊيهائيڊ جي ٿرموڊائناميڪل طور تي پيچيده گهٽتائي آهي، جيڪا هتي پيلي رنگ جي تبديلي جي طور تي ظاهر ٿئي ٿي. ڪريڊٽ: انسٽيٽيوٽ آف ٽيريسٽريل مائڪروبائيولوجي ميڪس پلانڪ/گيزل.
ميڪس پلانڪ انسٽيٽيوٽ جي سائنسدانن هڪ مصنوعي ميٽابولڪ رستو ٺاهيو آهي جيڪو فارمڪ ايسڊ جي مدد سان ڪاربان ڊاءِ آڪسائيڊ کي فارملڊيهائيڊ ۾ تبديل ڪري ٿو، جيڪو ڪاربان غير جانبدار طريقو پيش ڪري ٿو قيمتي مواد پيدا ڪرڻ لاءِ.
ڪاربن ڊاءِ آڪسائيڊ جي درستگي لاءِ نوان اينابولڪ رستا نه رڳو فضا ۾ ڪاربن ڊاءِ آڪسائيڊ جي سطح کي گهٽائڻ ۾ مدد ڪن ٿا، پر دواسازي ۽ فعال اجزا جي روايتي ڪيميائي پيداوار کي ڪاربن غير جانبدار حياتياتي عملن سان تبديل ڪري سگهن ٿا. نئين تحقيق هڪ عمل کي ظاهر ڪري ٿي جنهن ذريعي فارمڪ ايسڊ کي ڪاربن ڊاءِ آڪسائيڊ کي بايو ڪيميڪل انڊسٽري لاءِ قيمتي مواد ۾ تبديل ڪرڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو.
گرين هائوس گيسن جي اخراج ۾ واڌ کي ڏسندي، ڪاربن جي ضبطي يا وڏن اخراج ذريعن مان ڪاربن ڊاءِ آڪسائيڊ جي ضبطي هڪ اهم مسئلو آهي. فطرت ۾، ڪاربن ڊاءِ آڪسائيڊ جو جذب لکين سالن کان جاري آهي، پر ان جي طاقت انساني اخراج جي تلافي لاءِ ڪافي ناهي.
انسٽيٽيوٽ آف ٽيريسٽريل مائڪرو بائيولاجي جي ٽوبياس ارب جي اڳواڻي ۾ محقق. ميڪس پلانڪ ڪاربن ڊاءِ آڪسائيڊ کي درست ڪرڻ لاءِ نوان طريقا تيار ڪرڻ لاءِ قدرتي اوزار استعمال ڪندا آهن. اهي هاڻي هڪ مصنوعي ميٽابولڪ رستو تيار ڪرڻ ۾ ڪامياب ٿي ويا آهن جيڪو فارمڪ ايسڊ مان انتهائي رد عمل وارو فارملڊيهائيڊ پيدا ڪري ٿو، جيڪو مصنوعي فتوسنٿيسس ۾ هڪ ممڪن وچولي آهي. فارملڊيهائيڊ سڌو سنئون ڪيترن ئي ميٽابولڪ رستن ۾ داخل ٿي سگهي ٿو بغير ڪنهن زهر جي اثر جي ٻيا قيمتي مادا ٺاهڻ لاءِ. قدرتي عمل وانگر، ٻه مکيه اجزا گهربل آهن: توانائي ۽ ڪاربان. پهريون نه رڳو سڌي سج جي روشني ذريعي، پر بجلي ذريعي پڻ مهيا ڪري سگهجي ٿو - مثال طور، شمسي ماڊلز.
قدر جي زنجير ۾، ڪاربن جا ذريعا متغير هوندا آهن. هتي ڪاربن ڊاءِ آڪسائيڊ واحد آپشن ناهي، اسان سڀني انفرادي ڪاربن مرڪبن (C1 بلڊنگ بلاڪ) بابت ڳالهائي رهيا آهيون: ڪاربن مونو آڪسائيڊ، فارمڪ ايسڊ، فارملڊيهائيڊ، ميٿانول ۽ ميٿين. بهرحال، تقريبن سڀئي مادا انتهائي زهريلا آهن، ٻنهي جاندارن لاءِ (ڪاربن مونو آڪسائيڊ، فارملڊيهائيڊ، ميٿانول) ۽ سيارو لاءِ (ميٿين هڪ گرين هائوس گيس جي طور تي). فارمڪ ايسڊ کي ان جي بنيادي شڪل ۾ غير جانبدار ڪرڻ کان پوءِ ئي ڪيترائي مائڪروجنزم ان جي اعليٰ ڪنسنٽريشن کي برداشت ڪن ٿا.
"فارمڪ ايسڊ ڪاربن جو هڪ تمام گهڻو اميد افزا ذريعو آهي،" مطالعي جي پهرين ليکڪ مارن نيٽرمين تي زور ڏئي ٿو. "پر ان کي فارملڊيهائيڊ ۾ تبديل ڪرڻ تمام گهڻي توانائي جي ضرورت آهي." اهو ئي سبب آهي جو فارميٽ، فارميٽ جو لوڻ، آساني سان فارملڊيهائيڊ ۾ تبديل نه ٿيندو آهي. "انهن ٻن ماليڪيولن جي وچ ۾ هڪ سنگين ڪيميائي رڪاوٽ آهي، ۽ ان کان اڳ جو اسان هڪ حقيقي رد عمل ڪري سگهون، اسان کي بايو ڪيميڪل توانائي - ATP جي مدد سان ان کي ختم ڪرڻ گهرجي."
محققن جو مقصد هڪ وڌيڪ اقتصادي طريقو ڳولڻ هو. آخرڪار، ڪاربان کي ميٽابولزم ۾ فيڊ ڪرڻ لاءِ جيتري گهٽ توانائي جي ضرورت هوندي، اوتري ئي وڌيڪ توانائي واڌ يا پيداوار کي متحرڪ ڪرڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجي ٿي. پر فطرت ۾ اهڙو ڪو طريقو ناهي. ٽوبياس ارب چوي ٿو، "ڪيترن ئي ڪمن سان گڏ نام نهاد هائبرڊ اينزائمز جي دريافت لاءِ ڪجهه تخليقيت جي ضرورت هئي." "بهرحال، اميدوار اينزائمز جي دريافت صرف شروعات آهي. اسان انهن رد عملن بابت ڳالهائي رهيا آهيون جن کي گڏجي ڳڻيو وڃي ٿو ڇاڪاڻ ته اهي تمام سست آهن - ڪجهه حالتن ۾، هر اينزائم ۾ هڪ سيڪنڊ کان گهٽ رد عمل آهي. قدرتي رد عمل هڪ هزار ڀيرا تيز رفتار سان اڳتي وڌي سگهن ٿا." هي اهو هنڌ آهي جتي مصنوعي بايو ڪيمسٽري اچي ٿي، مارن نيٽرمين چوي ٿو: "جيڪڏهن توهان هڪ اينزائم جي جوڙجڪ ۽ ميڪانيزم کي ڄاڻو ٿا، ته توهان کي خبر آهي ته ڪٿي مداخلت ڪرڻي آهي. اهو تمام گهڻو فائدو رهيو آهي."
اينزائم آپٽمائيزيشن ۾ ڪيترائي طريقا شامل آهن: خاص بلڊنگ بلاڪ ايڪسچينج، بي ترتيب ميوٽيشن جنريشن، ۽ گنجائش جي چونڊ. "فارميٽ ۽ فارملڊيهائيڊ ٻئي تمام مناسب آهن ڇاڪاڻ ته اهي سيل جي ڀتين ۾ داخل ٿي سگهن ٿا. اسان سيل ڪلچر ميڊيم ۾ فارميٽ شامل ڪري سگهون ٿا، جيڪو هڪ اينزائم پيدا ڪري ٿو جيڪو نتيجي ۾ فارملڊيهائيڊ کي ڪجهه ڪلاڪن کان پوءِ غير زهريلي پيلي رنگ ۾ تبديل ڪري ٿو،" مارن چيو. نيٽرمين وضاحت ڪئي.
ايتري مختصر عرصي ۾ نتيجا اعليٰ درجي جي طريقن جي استعمال کان سواءِ ممڪن نه هوندا. اهو ڪرڻ لاءِ، محققن جرمني جي ايسلنگن ۾ صنعتي پارٽنر فيسٽو سان تعاون ڪيو. "تقريبن 4,000 تبديلين کان پوءِ، اسان پنهنجي پيداوار کي چار ڀيرا وڌايو،" مارن نيٽرمين چوي ٿو. "اهڙيءَ طرح، اسان ماڊل مائڪرو آرگنزم اي ڪولي جي واڌ ويجهه لاءِ بنياد پيدا ڪيو آهي، جيڪو بايو ٽيڪنالاجي جو مائڪروبيل ورڪ هارس آهي، فارمڪ ايسڊ تي. بهرحال، هن وقت، اسان جا سيل صرف فارملڊيهائيڊ پيدا ڪري سگهن ٿا ۽ وڌيڪ تبديل نٿا ڪري سگهن."
انسٽيٽيوٽ آف پلانٽ ماليڪيولر فزيالوجي مان سندس ساٿي سيبسٽين وِنڪ سان گڏجي. ميڪس پلانڪ جا محقق هن وقت هڪ اهڙو اسٽرين تيار ڪري رهيا آهن جيڪو انٽرميڊيٽس کي وٺي سگهي ٿو ۽ انهن کي مرڪزي ميٽابولزم ۾ متعارف ڪرائي سگهي ٿو. ساڳئي وقت، ٽيم انسٽيٽيوٽ آف ڪيميڪل انرجي ڪنورشن ۾ هڪ ڪم ڪندڙ گروپ سان گڏ ڪاربان ڊاءِ آڪسائيڊ جي فارمڪ ايسڊ ۾ اليڪٽرو ڪيميڪل تبديلي تي تحقيق ڪري رهي آهي. والٽر ليٽنر جي هدايت هيٺ ميڪس پلانڪ. ڊگهي مدت جو مقصد اليڪٽرو بائيو ڪيميڪل عملن ذريعي پيدا ٿيندڙ ڪاربان ڊاءِ آڪسائيڊ کان انسولين يا بايو ڊيزل جهڙين شين تائين "هڪ سائيز-فٽ-سڀ پليٽ فارم" آهي.
حوالو: مارن نيٽرمين، سيبسٽين وينڪ، پاسڪل فائيسٽر، هائي هي، سيونگ هوانگ لي، ويٽولڊ سيزمانسڪي، نيلس گنٽرمين، فائينگ زو "فاسفيٽ تي منحصر فارميٽ کي فارملڊيهائيڊ ۾ تبديل ڪرڻ لاءِ هڪ نئين ڪيسڪيڊ جي ترقي ان ويٽرو ۽ ان ويو"، لينارٽ نڪل.، چارليٽ والنر، جان زارزيڪي، نڪول پاچيا، نينا گيسرٽ، گيانڪارلو فرانسيو، والٽر ليٽنر، رامون گونزليز، ۽ ٽوبياس جي. ارب، مئي 9، 2023، نيچر ڪميونيڪيشنز. ڊي او آءِ: 10.1038/s41467-023-38072-w
سائنس ٽيڪ ڊيلي: 1998 کان وٺي بهترين ٽيڪ خبرن جو گھر. اي ميل يا سوشل ميڊيا ذريعي تازين ٽيڪ خبرن سان باخبر رهو. > مفت سبسڪرپشن سان اي ميل ڊائجسٽ
ڪولڊ اسپرنگ هاربر ليبارٽريز جي محققن اهو معلوم ڪيو ته SRSF1، هڪ پروٽين جيڪو آر اين اي اسپلائسنگ کي منظم ڪري ٿو، پينڪرياز ۾ اپريگيولڊ ٿئي ٿو.