如何评价Tobias Erb团队成功构建人造叶绿体?其应用价值和科学意义如何?

近日,由德国马克斯-普朗克陆生微生物研究所Tobias Erb主任领导的一个研究团队成功地创建了一种平台,用于自动构建细胞大小的光合作用区室---人造…
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没有那么厉害,距离实用化还早着呢。他们这是拿菠菜的叶绿体修修补补、换上几个更高效的酶,获得的二氧化碳结合速率为菠菜叶绿体100倍[1]

研究人员首先从菠菜中分离出叶绿体,然后将其与CETCH循环人工代谢模块配对,该模块由18种生物催化剂组成,转化二氧化碳的效率远远高于植物本身。他们将上述物质结合成细胞大小的液滴,放入主要由油组成的介质中。

该“人造叶绿体”不是纯人工合成,最大反应效率仍受到植物叶绿体本身的低效率限制,反应产物目前只有羟基乙酸,用这种方法生产工业原料也不高效,所以要谈对抗二氧化碳这样的有公益性的项目。

研究者希望进一步修改配方,以生产其他有机化合物,包括比羟基乙酸更有价值的分子。他们还希望将捕获的二氧化碳更高效地转化为植物生长所需的有机化合物,将来应用于转基因植物。

在植物的光合反应中催化效率最慢的就是暗反应。固定二氧化碳的RuBisCo作为地球上数量最多的蛋白质分子的候选者之一又效率很低,人为改进还是有意义的。

参考

  1. ^https://doi.org/10.1126/science.aah5237

叶永烈先生千古,先生早走了几天。我从小看《小灵通漫游未来世界》,以为这部科幻小说里采取合成手段生产食物的“农业工厂”在技术上很简单,直到我接触到了更大的世界。如果人类能够成功构建人造叶绿体并把这项技术应用化,意味着粮食等食物的生产将脱离土地和气候的束缚。我们可以把发电厂的二氧化碳尾气排放接到食品厂、酒精厂,同时解决温室气体排放问题与饥荒。人类可以更轻易的在外太空制造食品和氧气,逐步摆脱对地球摇篮的依赖。我不了解这项成果的技术细节,引流权当抛砖。