Чекаємо на "сонячне" пиво? Вчені навчили дріжджі "живитися" світлом

Напевно, багато хто знає, що дріжджі, один з ключових інгредієнтів у пивоварінні та випічці, не можуть розвиватися при яскравому світлі, а тому процес бродіння проводять у повній темряві. Проте технології не стоять на місці.

Так вчені зі Школи біологічних наук Технологічного інституту Джорджії у своєму дослідженні, оприлюдненому в Current Biology, все, що їм знадобилося це перемістити один єдиний ген, щоб дріжджі на світі почали зростати навіть швидше ніж у темряві.

"Ми були відверто вражені тим, наскільки просто перетворити дріжджі на фототрофів", — зазначають автори дослідження.

Дослідження було натхнене торішнім експериментом Multicellularity Long-Term Evolution Experiment (MuLTEE), в якому вчені вирішили перетворити дріжджі з одноклітинного на багатоклітинний організм. Їм знадобилося 3000 поколінь, щоб розвинути модельний багатоклітинний організм, тобто не так багато, якщо врахувати, що тривалість життя клітини дріжджів складає всього пару днів. Однак розкрилася і суттєва проблема — ці клітини не змогли отримувати кисень, оскільки він важко проникає в тканини, а значить залишалися без енергії.

Щоб дати їм альтернативне джерело енергії, вчені замислилися про використання світла замість кисню, що в результаті переросло в це дослідження.

Для цього вчені пустили в дію родопсини — білки, які переробляють світло в енергію без залучення інших механізмів. Вони зустрічаються по всьому дереву життя і можуть передаватися за допомогою горизонтального перенесення, тобто передачі будь-яких генів від одноклітинного організму до іншого організму, який не є його нащадком.

Оскільки родопсину у звичайних кухонних дріжджах немає, то вчені вирішили взяти грибок паразит і подивитися чи відбудеться перенесення гена. І, як виявилося, це сталося без особливих проблем, а генетичний код родопсину було внесено безпосередньо у вакуолю дріжджів.

Нова культура дріжджів виявилася здатною зростати на 2% швидше ніж початкова форма і до того ж робити це, використовуючи світло.

"У нас є один-єдиний ген, і ми просто перекидаємо його через оточення в рід, який ніколи раніше не був фототрофом, і він просто працює", — зазначили автори дослідження.

Оскільки функції вакуолей також сприяють клітинному старінню, то вчені почали роботу над перевіркою того, як перенесення родопсину вплинув на тривалість життя їх дріжджової культури.

Загалом фототрофні дріжджі можуть дуже допомогти людству з розвитком біовиробництва. Насамперед йдеться про синтез біологічного палива, проте цілком можливо у майбутньому ми побачимо їх і у виробництві продуктів харчування.

Як повідомлялося раніше, вчені створили молекулярний "відбійний молоток" та з його допомогою успішно зруйнували ракові клітини. Для проведення експерименту їм знадобився лабораторний барвник та інфрачервоне світло.