به گزارش ثریا - پژوهشگران موسسه پژوهشهای پیشگام ریکن (RIKEN) در ژاپن با همکاری مرکز علوم منابع پایدار (CSRS) موفق شدند حشرات را به رآکتورهای زنده شیمیایی تبدیل کنند.
به نقل از آیای، روشی نوین با عنوان «سنتز درونحشرهای» (in-insect synthesis) به سرپرستی کنیچیرو ایتامی (Kenichiro Itami) توسعه یافته است که در آن، از خود حشرات برای ساخت و اصلاح مولکولهای پیچیده استفاده میشود؛ کاری که در روشهای رایج آزمایشگاهی بسیار دشوار یا غیرممکن است.
این فناوری میتواند نحوه تولید نانوکربنها که مولکولهایی ساختهشده فقط از اتمهای کربن هستند را متحول کند. این ساختارهای نانویی، بسیار مستحکم، رسانا و در برخی موارد دارای خاصیت نورافشانی هستند و کاربردهایی در صنایع هوافضا، باتریسازی و الکترونیک پیشرفته دارند. با این حال، تولید و اصلاح دقیق آنها همواره چالش بزرگی بوده است.
ایتامی میگوید: ما سالهاست روی نانوکربنهای مولکولی تحقیق میکنیم، و همچنین مولکولهایی ساختهایم که روی پستانداران و گیاهان اثر میگذارند. در این مسیر، ناگهان این سؤال برایمان پیش آمد: چه میشود اگر نانوکربنها را به حشرات بخورانیم؟
تبدیل کرمها به شیمیدانهای مولکولی
برای آزمایش فرضیهشان، پژوهشگران از یک آفت رایج به نام کرم برگخوار توتون استفاده کردند. این حشره که در کشاورزی به عنوان آفتی مخرب شناخته میشود، دارای دستگاه گوارشی قدرتمندی است که میتواند ترکیبات سمی گیاهی و آفتکشها را تجزیه کند. همین ویژگیها باعث شد این کرم گزینهای مناسب برای این پژوهش باشد.
آنها به این کرمها مولکول نانوکربنی خاصی به نام [۶]MCPP خوراندند. تنها دو روز بعد، کرمها آن را هضم کرده و مولکولی جدید به نام [۶]MCPP-oxylene تولید کردند که شامل یک اتم اکسیژن جدید و خاصیت فلورسانس بود.
این تغییر تنها یک واکنش تصادفی نبود. پژوهشگران با آزمایشهایی از جمله طیفسنجی جرمی، NMR و کریستالوگرافی پرتو ایکس، ساختار مولکول جدید را بررسی و تایید کردند که این واکنش به درستی انجام شده است.
رمز موفقیت: آنزیمهای ناشناخته
با استفاده از روشهای زیستمولکولی، آنها دریافتند که دو آنزیم به نامهای CYP X۲ و CYP X۳ مسئول اصلی این واکنش هستند. تحلیل ژنتیکی نیز نقش حیاتی این دو آنزیم را تایید کرد.
ایتامی میگوید: بازتولید واکنشهایی که درون بدن حشرات انجام میشود در شرایط آزمایشگاهی بسیار دشوار است. تلاش ما برای تکرار این اکسیداسیون در آزمایشگاه یا شکست خورد یا بازدهی بسیار پایینی داشت.
آنزیم، تکامل و آینده سنتز زیستی
شبیهسازیهای رایانهای نیز نشان داد که این آنزیمها میتوانند همزمان دو مولکول [۶]MCPP را گرفته و مستقیما یک اتم اکسیژن را در پیوند کربن-کربن وارد کنند. این واکنشی نادر و بسیار دقیق است که علم شیمی هنوز نتوانسته آن را به خوبی شبیهسازی کند.
این پژوهش یک مسیر کاملا جدید در علم مواد را گشوده است و آن تولید مولکولهای کاربردی با کمک خود حشرات است.
این روش میتواند انقلابی در تولید مواد پیشرفته به وجود آورد. با استفاده از آنزیمها، میکروبها یا حتی خود حشرات بهجای شیشهآلات آزمایشگاهی و مواد شیمیایی رایج، میتوان ساختارهایی پیچیده و ارزشمند ساخت که در آزمایشگاه تولیدشان بسیار پرهزینه یا دشوار است.
ابزارهای مهندسی ژنتیک مثل کریسپر (CRISPR) یا تکامل هدایتشده نیز میتوانند این فرایند را بهینهتر کنند. بهعبارتی، روزی ممکن است بتوانیم حشرات را برنامهریزی کنیم تا مواد نانویی، حسگرهای نورافشان یا حتی پیشسازهای دارویی تولید کنند.
وقتی آفات به قهرمان تبدیل میشوند
کرم برگخوار توتون که معمولا بهخاطر سرعت رشد بالا و مقاومتش به آفتکشها، بدنامترین دشمن کشاورزان بهشمار میرود، حالا در این مطالعه نقشی کاملا متفاوت ایفا کرده است.
این آفت، بهخاطر چرخه زندگی سریع و قدرت متابولیسم فوقالعادهاش، شهرتی جهانی در صنعت حفاظت از محصولات کشاورزی دارد. اما در پروژه ما، این کرمها نه بهعنوان دشمن، بلکه بهعنوان قهرمانانی غیرمنتظره ظاهر شدند.
منبع : حشرات
دانشجویان دانشگاه صنعتی امیرکبیر مسیر شغلی خود را طراحی میکنند
مدیر ارشد اوپن ای آی به این شبکه اجتماعی معتاد شده بود
متا تحقیق درباره خطرات اینستاگرام برای نوجوانان را نادیده گرفت
پرتاب ۵ هزار ماهواره آمازون برای بهبود کیفیت اینترنت در جهان
تسهیلات ویژه دانشگاه آزاد برای اربعین امسال/ استقرار مواکب در ۵ مرز کشور
ثبت نام جذب دانشآموختگان دکتری در دانشگاهها آغاز شد؛ ۲ شرط اصلی برای ورود
مشاور شورای آموزش پزشکی: ۲ متخلف آزمون دستیاری به مقامات قضایی تحویل داده شدند
«مردم نمایی» روایتی دیگر از ماجرای نیما تکیدو
حاج حسین ملک داراییهای فناپذیر را به میراثی تمدنی تبدیل کرد
پناهیان: بزرگترین تشییعهای تاریخ مربوط به امامین انقلاب است
جستجوی حقیقت در مهآلودگی ابطالپذیری پوپر/سطحینگری در علوم انسانی
جزئیات برگزاری مصاحبه مجازی متأخرین دکتری ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد اعلام شد
قیمت سامسونگ گلکسی و زد فولد گران می شود
خبر مصوبه شورای عالی فضای مجازی برای برخورد با بلاگرها تکذیب شد
رشد استقبال از آزمون دستیاری در سالهای اخیر
تصویری از تابوت استاد مرحوم اکبر عبدی
پارادوکس در وقف، سودجویی ناشر و موزّع
فانتزی که به شاهنامه تکیه زده است/ احیای حماسه در ادبیات فانتزی ایران
رمان دینی باید افراد معاند و خاکستری را هم پای کتاب بنشاند
بعد از انفجار پیجرها، زندگی چگونه ادامه پیدا کرد؟
حافظه مکتوب ایران چگونه زنده میماند؟
بزرگداشت شیخ صفیالدین اردبیلی در فضای مجازی
صفحه رسمی سفارت آلمان در تهران شایعات تخلیه کارکنان این نمایندگی دیپلماتیک را تکذیب کرد
تصویری از برخاستن ستون دود در اربیل عراق
رهبر شهید بیش از حوزویان با نخبگان دانشگاهی دیدار داشتند
ترامپ انتقام جریمه گوگل را از اروپا می گیرد
خونخواهی رهبر شهید ادامه یک مطالبه تاریخی است؛ انتقام با بیشترین ضربه
اعلام دستمزد طراحان صحنه و لباس تئاتر در سال ۱۴۰۵
خالق فیلم معروف «ماسک» از دنیا رفت؛ جیم کری از همکاری با وی تشکر کرد
خداحافظ آقای عبدی؛ دلمان برایتان تنگ میشود
اعزام ۴۷۴ معلم برگزیده به مدارس خارج از کشور
وزیر آموزش و پرورش: کنکور به موقع برگزار میشود
کشف آنزیمی که میتواند پیری را معکوس کند
چت جی پی تی در سراسر جهان مختل شد
ثبت نام دانش آموختگان خارج از کشور در آزمون پیش کارورزی پزشکی آغاز شد
کلید اولیه آزمون دستیاری پزشکی امروز منتشر میشود
اتحادیه اروپا گوگل را ۸۹۰ میلیون یورو جریمه کرد
سیزدهمین پرتاب استارشیپ موفقیت آمیز بود
رویداد «معماری نوین حکمرانی علم و فناوری کشور» آغاز بکار کرد
آغاز همکاری مشترک برای تدوین سند ملی صلاحیت حرفهای ICT
۳۵۰ پرونده دانشگاه پیامنور در دیوان عدالت اداری بررسی شد
ضرورت تدوین استانداردهای تازه برای خدمات پزشکی پیشرفته
تصمیمگیری درباره حضوری شدن دوره کارشناسی با شورای عالی امنیت ملی است
عزای عمومی برای مردی که خاطره مشترک میلیونها ایرانی بود
مرحله غیرمتمرکز المپیاد علمی دانشجویی کشور برگزار شد
آغاز حضوری سال تحصیلی جدید/آمادگی دانشگاهها برای سناریوهای مختلف
معیارهای جدید همترازی رشتههای دانشگاهی برای استخدام ابلاغ شد
پشتیبانی دکترتو تهران چگونه است؟
رقابت ۱۷ هزار داوطلب در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی آغاز شد
تصویری از ابابیل ۳ در آسمان کویت
امنیت ایران با صلح تحمیلی معامله پذیر نیست
فروش بدون کارمزد خودرو در استانهای درگیر جنگ
کشف یک مولکول ناشناخته روی قمر زحل و پلوتو که دانشمندان توضیحی برای آن ندارند
جزئیات ترم تابستانی دانشگاه خوارزمی اعلام شد
دانشگاه صنعتی امیرکبیر در جایگاه سوم رتبه بندی بنیاد ملی نخبگان
تفاهم دانشگاه شهید بهشتی با بانک برای پرداخت تسهیلات مسکن
فرانسه شبکههای اجتماعی را برای کودکان ممنوع میکند
کلید اولیه آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ تا فردا منتشر می شود
حضور گسترده دانشجویان با ۱۷۵ موکب در مراسم تدفین رهبر شهید
هوش مصنوعی به همتای خود حمله سایبری کرد
پایان مکاتبات کاغذی در ثبت اساسنامه مؤسسات اعزام دانشجو
تصویر منتشر نشده از آیت الله سید مجتبی خامنهای
علت کوریهای بیبازگشت کشف شد
اختصاص وام ضروری به دانشجویان آسیب دیده از جنگ
نتفلیکس استارتاپ هوش مصنوعی بازیگر معروف را خرید
فضاپیمای چینی برای دفاع از زمین با یک سیارک برخورد می کند
قابلیت تماشای عکسهای اسلایدی به تلگرام آمد
فرزهای دندانپزشکی نانویی در ایران تولید شد
روباتها با خواندن فکر فرمانبردار شما میشوند
میراث آیت الله شاهآبادی پیوند میان «عرفان شیعی» و سیاست و جهاد بود
«قرآن رنانی» با دستخط رهبر شهید به بازار نشر رسید
برگزاری همایش موکبداران «جاماندگان اربعین حسینی» در فرهنگسرای ولاء
آغاز طرح امنیتی و خدماتی زیارت اربعین حسینی در نجف اشرف
«سیوشش هفت» غم میناب را از زبان خانواده شهدا به تصویر میکشد
ماندگاری ۸۲ درصدی نخبگان؛ جذب ۴۲۰ فارغالتحصیل از دانشگاههای برتر جهان
تیک تاک دوباره برای کارمندان دولت آمریکا مجاز شد
آیین بزرگداشت رهبر شهید انقلاب فردا در دانشگاه تهران برگزار میشود
شرکت سامسونگ کارمندانش در آمریکا را تعدیل کرد
توییت جالب اکانت سفارت ایران درباره ادعای رهگیری موشک های ایران
اعلام نتایج نهایی آزمون دکتری سال ۱۴۰۵ در دهه اول مردادماه
معیارهای جدید همترازی رشتههای دانشگاهی برای استخدام ابلاغ شد
رهبر شهید بیش از حوزویان با نخبگان دانشگاهی دیدار داشتند
رشد استقبال از آزمون دستیاری در سالهای اخیر
پشتیبانی دکترتو تهران چگونه است؟
رقابت ۱۷ هزار داوطلب در پنجاه و سومین دوره آزمون دستیاری پزشکی آغاز شد
ثبت نام دانش آموختگان خارج از کشور در آزمون پیش کارورزی پزشکی آغاز شد
کلید اولیه آزمون دستیاری پزشکی امروز منتشر میشود
تصویری از برخاستن ستون دود در اربیل عراق
کشف آنزیمی که میتواند پیری را معکوس کند
فانتزی که به شاهنامه تکیه زده است/ احیای حماسه در ادبیات فانتزی ایران
اعزام ۴۷۴ معلم برگزیده به مدارس خارج از کشور
صفحه رسمی سفارت آلمان در تهران شایعات تخلیه کارکنان این نمایندگی دیپلماتیک را تکذیب کرد
رمان دینی باید افراد معاند و خاکستری را هم پای کتاب بنشاند
جزئیات برگزاری مصاحبه مجازی متأخرین دکتری ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد اعلام شد
بعد از انفجار پیجرها، زندگی چگونه ادامه پیدا کرد؟
پارادوکس در وقف، سودجویی ناشر و موزّع
اعلام دستمزد طراحان صحنه و لباس تئاتر در سال ۱۴۰۵
بزرگداشت شیخ صفیالدین اردبیلی در فضای مجازی
قیمت سامسونگ گلکسی و زد فولد گران می شود
حافظه مکتوب ایران چگونه زنده میماند؟
ترامپ انتقام جریمه گوگل را از اروپا می گیرد
وزیر آموزش و پرورش: کنکور به موقع برگزار میشود
خبر مصوبه شورای عالی فضای مجازی برای برخورد با بلاگرها تکذیب شد
چت جی پی تی در سراسر جهان مختل شد
خداحافظ آقای عبدی؛ دلمان برایتان تنگ میشود
رویداد «معماری نوین حکمرانی علم و فناوری کشور» آغاز بکار کرد
خالق فیلم معروف «ماسک» از دنیا رفت؛ جیم کری از همکاری با وی تشکر کرد
عزای عمومی برای مردی که خاطره مشترک میلیونها ایرانی بود
خونخواهی رهبر شهید ادامه یک مطالبه تاریخی است؛ انتقام با بیشترین ضربه
تصویری از تابوت استاد مرحوم اکبر عبدی
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.