ข้ามไปยังเนื้อหาหลัก

ยีสต์เซลล์แรกของโลกใช้พลังงานจากแสง ต่อยอดไปสู่การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ

06 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

เขียนโดย

🌎 "รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก" ไปกับ Thai PBS Sci & Tech • วิทยาศาสตร์ • เทคโนโลยี นวัตกรรม • ดาราศาสตร์ • Media Literacy • Cyber Security • Tips & Tricks • Trends

บทความที่เกี่ยวข้อง

บูรณาการเตือนภัย! 4 Big Tech ภาครัฐ ผนึก “ดวงตาจากอวกาศ” สู้วิกฤตโลกรวนเทคโนโลยี

บูรณาการเตือนภัย! 4 Big Tech ภาครัฐ ผนึก “ดวงตาจากอวกาศ” สู้วิกฤตโลกรวน

ท่ามกลางวิกฤตความแปรปรวนทางสภาพอากาศที่ทวีความรุนแรง บทเรียนจากภัยธรรมชาติหลายครั้งที่ผ่านมาสะท้อนว่า "ข้อมูลที่กระจัดกระจายและความล่าช้าในการแจ้งเตือน" คืออุปสรรคสำคัญที่สุดในการปกป้องชีวิตและทรัพย์สินของประชาชน

15 ก.ย. 69|15 ก.ย. 69
อ่านต่อ →
ตัวเล็กแต่เรียนรู้ไว! หุ่นยนต์ AI สองขา ฝึกเดิน-หยิบของได้เองเทคโนโลยี

ตัวเล็กแต่เรียนรู้ไว! หุ่นยนต์ AI สองขา ฝึกเดิน-หยิบของได้เอง

หุ่นยนต์ AI รูปร่างคล้ายเป็ดจิ๋ว สามารถเรียนรู้การเดิน หยิบของ และลุกขึ้นเองเมื่อล้ม โดยเทคโนโลยีนี้จะช่วยลดต้นทุนการทดลอง และเปิดโอกาสให้นักพัฒนา และผู้สนใจเรียนรู้การสร้าง Physical AI ได้ง่ายขึ้น

15 ก.ย. 69|15 ก.ย. 69
อ่านต่อ →
Wi-Fi 8 คืออะไร แล้วเราต้องเปลี่ยนมาใช้ Wi-Fi 8 หรือยังเทคโนโลยี

Wi-Fi 8 คืออะไร แล้วเราต้องเปลี่ยนมาใช้ Wi-Fi 8 หรือยัง

หลายคนอาจจะเคยได้ยินชื่อ Wi-Fi 7 ในอุปกรณ์สื่อสาร ไม่ว่าจะในสมาร์ตโฟน เครื่องคอมพิวเตอร์แล็ปท็อป หรือเราเตอร์กันบ้าง และรู้สึกว่าเป็นเทคโนโลยีใหม่สุดล้ำสมัยในช่วงสองสามปีที่ผ่านมา

14 ก.ย. 69|14 ก.ย. 69
อ่านต่อ →
    ยีสต์เซลล์แรกของโลกใช้พลังงานจากแสง ต่อยอดไปสู่การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ | Thai PBS Sci & Tech