ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก
ยีสต์เซลล์แรกของโลกใช้พลังงานจากแสง ต่อยอดไปสู่การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ
เทคโนโลยี

ยีสต์เซลล์แรกของโลกใช้พลังงานจากแสง ต่อยอดไปสู่การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ

Thai PBS Sci & Tech06 ก.พ. 672 นาที06 ก.พ. 67

นักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีจอร์เจีย ออกแบบเซลล์ยีสต์ชอบแสง ซึ่งควบคุมพลังงานจากแสงได้ ปูทางสู่ความก้าวหน้าในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพและการชราภาพของเซลล์

ขนาดตัวอักษร

นักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีจอร์เจีย (Georgia Tech) ออกแบบเซลล์ยีสต์ชอบแสง ซึ่งควบคุมพลังงานจากแสงได้ ปูทางสู่ความก้าวหน้าในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพและการชราภาพของเซลล์

โดยปกติแล้วยีสต์มักเติบโตได้ดีในที่มืด ซึ่งเป็นเชื้อราที่เปลี่ยนแปลงเป็นคาร์โบไฮเดรต และเป็นส่วนผสมของเบียร์หรือขนมปังเมื่อหมักในที่มืด ยีสต์จึงมักถูกเก็บไว้ในที่แห้งและมืดเพื่อให้เหมาะสมแก่การหมัก นั่นคือยีสต์โดยทั่วไปที่เรารู้จักกัน แต่นักวิทยาศาสตร์ได้ออกแบบยีสต์ที่ขับเคลื่อนด้วยแสง โดยจะทำงานได้ดีขึ้นเมื่อได้รับแสง ถือเป็นการพัฒนาวิวัฒนาการไปอีกขั้นของเชื้อราอย่างยีสต์

นักวิทยาศาสตร์ทำการออกแบบยีสต์ที่ชอบแสงนี้ด้วยการย้ายยีนเพียง 1 ตัวเท่านั้น ซึ่งทำให้เชื้อราชนิดนี้เติบโตเร็วกว่าการอยู่ในความมืดถึง 2% โดยไม่ต้องดูแล หรือเลี้ยงอย่างระมัดระวังแต่อย่างใด ซึ่งการออกแบบยีสต์ให้มีลักษณะเชิงวิวัฒนาการเช่นนี้จะช่วยสร้างความเข้าใจเกี่ยวกับโฟโตโทรฟ (Phototropism) หรือสิ่งมีชีวิตที่สามารถควบคุมและใช้พลังงานจากแสงนั้นว่าเกิดขึ้นได้อย่างไร และสามารถนำมาใช้เพื่อศึกษาวิวัฒนาการ รวมถึงการผลิตเชื้อเพลิงทางชีวภาพ และอายุของเซลล์ได้ด้วย

งานวิจัยชิ้นนี้ได้รับแรงบันดาลใจจากการทดลองวิวัฒนาการระยะยาวของสัตว์หลายเซลล์ในธรรมชาติ ซึ่งเปิดเผยว่าสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่เรียกว่า "ยีสต์เกล็ดหิมะ" สามารถพัฒนาความเป็นสัตว์หลายเซลล์ได้มากกว่า 3,000 เซลล์ 

โดยตลอดการทดลองวิวัฒนาการเหล่านี้ มีข้อจำกัดสำคัญประการหนึ่งสำหรับการวิวัฒนาการหลายเซลล์ปรากฏขึ้น ซึ่งก็คือพลังงาน เนื่องจากการแพร่กระจายออกซิเจนไปในเนื้อเยื่อนั้นค่อนข้างลำบาก แสงจึงเป็นตัวเลือกที่ดีในการให้พลังงานแก่สิ่งมีชีวิตโดยไม่ต้องใช้ออกซิเจน

ทั้งนี้ ยีสต์ไม่ใช่พืชชนิดเดียวที่สามารถเปลี่ยนแสงให้เป็นพลังงานได้ พืชบางชนิดก็สามารถใช้แสงได้เช่นเดียวกันโดยอาศัยโรดอปซิน ซึ่งเป็นโปรตีนที่สามารถเปลี่ยนแสงเป็นพลังงานได้โดยไม่ต้องอาศัยกลไกของเซลล์เพิ่มเติม การแลกเปลี่ยนทางพันธุกรรมเช่นนี้เรียกว่าการถ่ายโอนยีนแนวนอน โดยข้อมูลทางพันธุกรรมจะถูกแบ่งปันระหว่างสิ่งมีชีวิตที่ไม่เกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิด โดยการถ่ายโอนยีนในแนวนอนอาจทำให้เกิดวิวัฒนาการแบบก้าวกระโดดครั้งใหญ่ในช่วงเวลาสั้น ๆ ได้

ที่มาข้อมูล: inceptivemind, popsci, gatech
ที่มาภาพ: gatech
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

บทความที่เกี่ยวข้อง

ใช้ประโยชน์ในทางสันติ ไทย-เมียนมาร่วมใช้เทคโนโลยีสำรวจโลก จัดการสิ่งแวดล้อม-รับมือภัยพิบัติเทคโนโลยี

ใช้ประโยชน์ในทางสันติ ไทย-เมียนมาร่วมใช้เทคโนโลยีสำรวจโลก จัดการสิ่งแวดล้อม-รับมือภัยพิบัติ

เทคโนโลยีสำรวจโลก (Earth Observation Technology) คือการใช้เครื่องมือ เช่น ดาวเทียม และกล้องพิเศษเพื่อเก็บข้อมูลพื้นผิวโลก น้ำ และอากาศ ข้อมูลเหล่านี้ช่วยให้เราเข้าใจสภาพอากาศ ภัยธรรมชาติ และการใช้ประโยชน์จากพื้นที่ต่าง ๆ ได้ดีขึ้น

06 ส.ค. 69|15 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
ก้าวสำคัญ! ครั้งแรกของไทย ส่ง “CE-7 MATCH” อุปกรณ์วิทยาศาสตร์ ร่วมสำรวจดวงจันทร์ 24 ส.ค. นี้เทคโนโลยี

ก้าวสำคัญ! ครั้งแรกของไทย ส่ง “CE-7 MATCH” อุปกรณ์วิทยาศาสตร์ ร่วมสำรวจดวงจันทร์ 24 ส.ค. นี้

24 ส.ค. นี้ เรามีนัดกัน! ร่วมเป็นสักขีพยาน ประเทศไทยส่งอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ “CE-7 MATCH” (อ่านว่า ฉางเอ๋อ 7 แมตช์) ซึ่งออกแบบและพัฒนาโดยคนไทย ได้รับคัดเลือกให้เข้าร่วมภารกิจสำรวจดวงจันทร์เป็นครั้งแรก

06 ส.ค. 69|19 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
เปิดแผนสร้างฐานดวงจันทร์จีน ไทม์ไลน์ก่อสร้างไล่เลี่ยกับอเมริกา ใครจะชนะศึกอวกาศในครั้งนี้?เทคโนโลยี

เปิดแผนสร้างฐานดวงจันทร์จีน ไทม์ไลน์ก่อสร้างไล่เลี่ยกับอเมริกา ใครจะชนะศึกอวกาศในครั้งนี้?

ณ ตอนนี้น้ำแข็งบนผิวดวงจันทร์ก็ไม่ต่างอะไรไปจากน้ำมันอวกาศ ที่เร่งให้เกิดการแข่งขันกลับไปดวงจันทร์อีกครั้งอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อนในรอบ 50 กว่าปีระหว่างสหรัฐอเมริกากับจีน

06 ส.ค. 69|21 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
    ยีสต์เซลล์แรกของโลกใช้พลังงานจากแสง ต่อยอดไปสู่การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ | Thai PBS Sci & Tech