Živočišné buňky získávají energii štěpením živin, rostlinné ze světla. Vědci teď ale dokázali toto základní pravidlo přepsat, když naučili buňky křečka, aby částečně fotosyntetizovaly. Mohlo by to pomoci například při transplantacích.
Když se řekne fotosyntéza, pak si každý, kdo alespoň minimálně dával pozor na základní škole, vybaví rostliny. Schopnost využívat sluneční světlo k přeměně oxidu uhličitého a vody na kyslík a energii je spojená právě s nimi. Japonským vědcům se teď ale povedlo stvořit živočišné buňky, které umí fotosyntetizovat také.
- Fotosyntéza (z řeckého fós, fótos – „světlo“ a synthesis – „shrnutí“, „skládání“) je složitý biochemický proces, při kterém se mění přijatá energie světelného záření na energii chemických vazeb.
- Využívá světelného, například slunečního, záření k tvorbě (syntéze) energeticky bohatých organických sloučenin – cukrů – z jednoduchých anorganických látek – oxidu uhličitého (CO2) a vody.
- Fotosyntéza má zásadní význam pro život na Zemi.
Klíčovou částí procesu fotosyntézy jsou chloroplasty. Tyto mikroskopické organely vědci z Tokijské univerzity odebrali z červených řas a úspěšně je implantovali do zvířecích buněk, konkrétně do buněk křečků. Výsledek předčil očekávání: živočišné buňky získaly schopnost fotosyntézy světla.
„Pokud je nám známo, jedná se o první zaznamenanou detekci fotosyntetického transportu elektronů v chloroplastech implantovaných do živočišných buněk,“ uvedli v prohlášení badatelé, kteří experiment provedli. Právě tento proces je jednou z částí fotosyntézy.
Autoři předpokládali, že živočišné buňky ty rostlinné velmi rychle pohltí. Jenže to se nestalo. Ve skutečnosti totiž trvalo toto pohlcení asi dva dny a většinu té doby probíhala v buňce částečná fotosyntéza.
Možná pomoc pro transplantace
Japonští vědci neplánují žádné frankensteinovské pokusy, kdy by vytvářeli laboratorní zvířata živící se světlem. Na to tento proces není dostatečně stabilní ani účinný.
Rádi by ale dokázali začlenit rostlinné buňky do živočišných kvůli tkáňovému inženýrství. Pomoci by to mohlo při transplantacích. Kdyby buňky uměly získávat samy kyslík (což se při fotosyntéze děje), byly by odolnější. Zásobovat transplantované tkáně kyslíkem je značně složité a mnohdy to znemožňuje účinné nahrazení orgánů.
„Laboratorně pěstované tkáně, jako jsou umělé orgány, umělé maso a kožní pláty, jsou tvořeny několika vrstvami buněk. Problémem ale je, že se nemohou zvětšovat kvůli hypoxii (nízké hladině kyslíku) uvnitř tkáně, která brání dělení buněk,“ vysvětlili autoři studie. „Přimícháním buněk s implantovanými chloroplasty by bylo možné dodávat buňkám kyslík prostřednictvím fotosyntézy, čímž by se zlepšily podmínky uvnitř tkáně a umožnil by se jejich růst.“
