12:45
Comentarii Adauga Comentariu

_ Modul în care furnicile tăietoare de frunze cultivă o grădină fungică pentru a degrada plantele ar putea oferi informații despre viitorii biocombustibili

_ Cum cultivă furnicile tăietoare de frunze o grădină fungică pentru degradarea plantelor ar putea oferi informații despre viitorii biocombustibili

Oamenii de știință au petrecut zeci de ani găsind modalități de a degrada eficient și accesibil materialele vegetale, astfel încât acestea să poată fi transformate în bioproduse utile care beneficiază viața de zi cu zi.

Combustibilii pe bază de bio, detergenții, suplimentele nutritive și chiar materialele plastice sunt rezultatul acestei lucrări. Și în timp ce oamenii de știință au găsit modalități de a degrada plantele în măsura necesară pentru a produce o gamă largă de produse, anumiți polimeri, cum ar fi lignina, care este un ingredient principal în peretele celular al plantelor, rămân incredibil de dificil de descompus fără a adăuga poluanți înapoi în mediul. Acești polimeri pot fi lăsați în urmă ca produse reziduale, fără a fi utilizate în continuare.

O comunitate microbiană specializată compusă din ciuperci, furnici tăietoare de frunze și bacterii este cunoscută că degradează în mod natural plantele, transformându-le în nutrienți și alte componente care sunt absorbite și utilizate de organismele și sistemele din jur. Dar identificarea tuturor componentelor și reacțiilor biochimice necesare procesului a rămas o provocare semnificativă – până acum.

Kristin Burnum-Johnson, liderul grupului științific pentru biologie funcțională și a sistemelor la Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) și o echipă de colegi cercetători PNNL a dezvoltat o metodă de imagistică numită metabolome informat proteome imaging (MIPI). Această metodă permite oamenilor de știință să analizeze în profunzime nivelul molecular și să vadă exact care componente de bază fac parte din procesul de degradare a plantelor, precum și ce, când și unde au loc reacții biochimice importante care fac posibilă acest lucru.

Folosind această metodă, echipa a dezvăluit metaboliți și enzime importanți care stimulează diferite reacții biochimice care sunt vitale în procesul de degradare. Ei au dezvăluit, de asemenea, scopul bacteriilor rezidente în sistem, care este de a face procesul și mai eficient. Aceste perspective pot fi aplicate dezvoltării viitoare de biocombustibili și bioproduse.

Cercetarea echipei a fost publicată recent în Nature Chemical Biology.

Relația simbiotică dintre furnicile tăietoare de frunze și ciuperca dezvăluie cheia succesului în plante. degradare

Pentru cercetările sale, echipa a studiat un tip de ciupercă cunoscută pentru relația sa simbiotică cu o specie de furnici tăietoare de frunze - o ciupercă cunoscută sub numele de Leucoagaricus gongylophorus. Furnicile folosesc ciuperca pentru a cultiva o grădină fungică care degradează polimerii vegetali și alte materiale. Componentele rămase din acest proces de degradare sunt folosite și consumate de o varietate de organisme din grădină, permițând tuturor să prospere.

Furnicile realizează acest proces cultivând ciuperci pe frunze proaspete în structuri subterane specializate. Aceste structuri devin în cele din urmă grădinile fungice care consumă materialul. Membrii bacterieni rezidenți ajută la degradare prin producerea de aminoacizi și vitamine care susțin ecosistemul general al grădinii.

„Sistemele de mediu au evoluat de-a lungul a milioane de ani pentru a fi sisteme simbiotice perfecte”, a spus Burnum-Johnson. „Cum putem învăța mai bine din aceste sisteme decât observând cum îndeplinesc aceste sarcini în mod natural?”

Dar ceea ce face această comunitate fungică atât de dificil de studiat este complexitatea ei. În timp ce plantele, ciupercile, furnicile și bacteriile sunt toate componente active în procesul de degradare a plantelor, niciuna dintre ele nu se concentrează pe o singură sarcină și nici nu locuiește într-o singură locație. Luați în considerare dimensiunea la scară mică a reacțiilor biochimice care au loc la nivel molecular și se prezintă un puzzle incredibil de dificil. Dar noua metodă de imagistică MIPI dezvoltată la PNNL le permite oamenilor de știință să vadă exact ce se întâmplă pe parcursul procesului de degradare.

„Acum avem instrumentele necesare pentru a înțelege pe deplin complexitățile acestor sisteme și a le vizualiza ca un întreg. pentru prima dată”, a spus Burnum-Johnson.

Folosind un laser de mare putere, echipa a efectuat scanări pe secțiuni groase de 12 microni ale unei grădini de ciuperci – lățimea aproximativă a foliei de plastic. Acest proces a ajutat la determinarea locațiilor metaboliților din probe, care sunt produse rămase ale degradării plantelor. Această tehnică a ajutat, de asemenea, la identificarea locației și a abundenței polimerilor vegetali, cum ar fi celuloza, xilanul și lignina, precum și alte molecule în anumite regiuni. Locațiile combinate ale acestor componente au indicat puncte fierbinți în care materialul vegetal a fost defalcat.

De acolo, echipa sa concentrat în acele regiuni pentru a vedea enzimele, care sunt folosite pentru a declanșa reacțiile biochimice într-un sistem viu. Cunoașterea tipului și a locației acestor enzime le-a permis să determine care microbi făceau parte din acel proces.

Toate aceste componente împreună au ajutat la afirmarea ciupercii ca degradant primar al materialului vegetal din sistem. În plus, echipa a stabilit că bacteriile prezente în sistem au transformat polimerii vegetali digerați anterior în metaboliți care sunt utilizați ca vitamine și aminoacizi în sistem. Aceste vitamine și aminoacizi beneficiază întregul ecosistem prin accelerarea creșterii fungice și a degradării plantelor.

Burnum-Johnson a spus că dacă oamenii de știință ar fi folosit alte metode mai tradiționale care fac măsurători în vrac ale componentelor primare dintr-un sistem, cum ar fi metaboliții , enzime și alte molecule, pur și simplu ar obține o medie a acestor materiale, creând mai mult zgomot și mascând informații.

„Diluează reacțiile chimice importante de interes, făcând adesea aceste procese nedetectabile”, a spus ea. . „Pentru a analiza ecosistemele de mediu complexe ale acestor comunități fungice, trebuie să cunoaștem aceste interacțiuni în detalii fine. Aceste concluzii pot fi apoi duse înapoi într-un cadru de laborator și utilizate pentru a crea biocombustibili și bioproduse care sunt importante în viața noastră de zi cu zi.”

Marija Velickovic, chimist și autor principal al lucrării, a spus că inițial a devenit interesată de studierea grădinii fungice și a modului în care aceasta degradează lignina pe baza dificultatii proiectului.

„Grădinile fungice. sunt cele mai interesante, deoarece sunt unul dintre cele mai complexe ecosisteme compuse din mai mulți membri care lucrează efectiv împreună”, a spus ea. „Mi-am dorit foarte mult să cartografiez activitățile la nivel de microscală pentru a înțelege mai bine rolul fiecărui membru în acest ecosistem complex.”

Velickovic a efectuat toate experimentele practice în laborator, adunând material pentru diapozitive, scanarea probelor pentru a vizualiza și identifica metaboliții în fiecare dintre secțiuni și identificarea punctelor fierbinți de degradare a lignocelulozei.

Atât Velickovic, cât și Burnum-Johnson au spus că sunt încântați de succesul echipei lor.

„De fapt, am realizat ceea ce ne-am propus”, a spus Burnum-Johnson. „În special în știință, acest lucru nu este garantat.”

Echipa intenționează să-și folosească descoperirile pentru cercetări ulterioare, cu planuri specifice pentru a studia modul în care comunitățile fungice răspund și se protejează pe fondul perturbărilor și altor perturbări.

„Acum avem o înțelegere a modului în care aceste sisteme naturale degradează foarte bine materialul vegetal”, a spus Burnum-Johnson. „Prin privire la sistemele de mediu complexe la acest nivel, putem înțelege cum efectuează aceștia acea activitate și să o valorificăm pentru a produce biocombustibili și bioproduse.”


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Expertul cibernetic spune DailyMail.com China ar putea spiona campania lui Biden din 2024 prin canale backdoor după ce președintele SUA a descărcat TikTok

_ VEZI: �Ascultă-ți copiii� � Parlamentarii democrați găzduiesc �Drag Story Hour� la Arizona State House pentru a promova tranzițiile de gen pentru tineri

_ Zelenski taie în carne vie și îl demite pe un comandant important din armată: ciudățenia e că a fost numit în funcție foarte recent

_ 'Time is running out': Humanitarian crisis spirals in Sudan amid ongoing conflict

_ Adevărul întunecat despre căderea lui Drake Bell: în timp ce starul Nickelodeon dezvăluie abuzuri „brutale, de nespus” într-un documentar șocant Quiet on Set, în cadrul scandalurilor sordide care i-au distrus cariera cândva strălucitoare.

_ Crystal Palace 2-0 Manchester United - Premier League: scor live, știri și actualizări ale echipei, în timp ce Jean-Philippe Mateta dublează avantajul pentru Eagles cu un alt gol superb solo

_ Secetele extreme mai frecvente duc la pierderi semnificative de recolte, spun cercetatorii

_ Și de aceea Roberto Cavalli a fost o „icoană”! Creațiile îndrăznețe ale regretatului designer de modă italian au fost purtate de Victoria Beckham, Taylor Swift la premiile Grammy și Beyoncé la Oscar

_ Întrebări și răspunsuri: Cercetătorii discută despre modul în care afirmațiile de părtinire anti-creștină pot servi drept fluiere rasiale pentru câini

_ Xavi l-a criticat dur pe Istvan Kovacs după ce Barcelona a fost eliminată de PSG din Liga Campionilor

_ VIDEO | În România se află primul oraș modern al Imperiului Otoman: A servit drept sursă de inspirație pentru Jules Verne

_ Producția de alimente folosind agricultura în mediu controlat și sistemele agrovoltaice ar putea deveni noua normalitate

_ Curtea germană permite monitorizarea serviciilor de informații a partidului conservator AfD pentru „amenințarea la democrație”, ar putea să o interzică cu totul

_ Groază după un „atac cu substanțe” în interiorul unui pub care a lăsat arsă o femeie de 52 de ani - în timp ce poliția lansează vânătoare de oameni pentru suspect

_ PM Ciolacu: By developing strategic projects with UAE we will contribute to the economic development of both countries

_ Arbovirusuri, țânțari și potențiale gazde urmărite în timp real în orașul São Paulo

_ Cercetătorii investighează răspunsurile la traume specifice culturii din Elveția

_ Lukaşenko consideră că există condiţii propice pentru tratative de pace între Ucraina şi Rusia

_ Noul model constată că calculele anterioare ale diviziunii celulare ignoră factorii de conducere la scară moleculară

_ Aditiv alimentar probiotic, în locul antibioticelor, care s-a dovedit a stimula creșterea și sănătatea păsărilor de curte

_ Preşedintele Autorităţii Palestiniene cere Hamas să încheie rapid un acord cu Israel

_ Kenya a avut vreme neobișnuit de caldă – un expert despachetează ce ar putea fi cauza

_ UMILIERE: Lebron James SE TREZEȘTE, Apoi PLATEȘTE PREȚUL ULTIMEI! | Top 5 al lui Elijah Schaffer (VIDEO)

_ Echipa de cercetare dezvoltă material burete poros pentru îmbunătățirea hemostazei și repararea rinichilor

_ Cum să supraviețuiești atunci când ești la punctul de rupere: BEL MOONEY trece în revistă ghidul unui psiholog asupra stresului - și de ce îi poate lăsa până și pe cei mai puternici dintre noi să se clătinească pe margine

_ Heather Mills face o ofertă de salvare de un milion de lire pentru firma sa de alimente vegane VBites la o lună după ce a fost forțată să intre în administrație și intenționează să o mute în nord-est

_ INTERIOARE: Patru moduri inteligente de a oferi o schimbare a biroului cald de acasă

_ Gregoire Barrere s-a calificat în optimi la Ţiriac Open (ATP)

_ Nano-medicamentele care folosesc bacteriile ar putea ajuta la tratarea cancerului pancreatic

_ Într-o perioadă în care se simte ca și cum am fost abandonați de Feel Good Stories, prizonierul politic J6 Enrique Tarrio și CondemnedUsa împărtășesc o poveste plină de căldură

_ A fost confirmată misiunea NASA cu giratori Dragonfly pe luna lui Saturn, Titan

_ Biden îi numește pe aliații SUA Japonia și India „xenofobi”: „Nu vor imigranți”

_ Sunt dovada că NU TREBUIE să evitați carbohidrații pentru a slăbi: Gregg Wallace atribuie pierderea dramatică a 5-a în greutate pentru „oprirea gustărilor, mâncarea la pachet și gătitul și exercițiile fizice mai mari”

_ O înțelegere mai profundă a dezvoltării sexuale a paraziților malariei deblochează oportunități de a bloca răspândirea bolii

_ Zelenski i-a dezvăluit lui Macron detalii despre situația actuală de pe câmpul de luptă / Ce garanţii de securitate va oferi Franţa

_ Tiger acceptă o scutire specială la US Open la Pinehurst

_ Blinken cere SUA și Chinei să gestioneze „responsabil” diferențele pe măsură ce încep discuțiile

_ Donald Trump nu scapă de proces în cazul banilor tăinuiți. Judecătorul Juan Merchan: 'Situația nu este nouă pentru el și este din cauza lui'

_ În Bulgaria s-au confiscat 403 kilograme de heroică, la granița cu Turcia

_ Rybakina pune capăt seriei de victorii de 10 meciuri ale lui Swiatek la Stuttgart pentru a ajunge în finală

_ Alfred Simonis: 'Privim cu smerenie, dar cu încredere, ziua de 9 iunie' / Nicolae Robu: 'Să facem oraşul din nou să palpite o viaţă sănătoasă'

_ House adoptă �n majoritate cov�rșitoare o legislație care interzice TikTok deținut de chinez �n America

_ RUPTĂ: Jack Smith propune o nouă dată de judecată pentru dosarul cu documente clasificate ca fiind 6 ianuarie, cazul se eșua

_ Încercarea târzie de interceptare a lui Ahmed ajută Stade Francais să depășească Bordeaux-Begles

_ Marcel Ciolacu: Despre alegerile prezidențiale vorbim după 9 iunie

_ Rusia pregătește ceva mare! Germania: 'Moscova produce mai multe arme și muniție decât are nevoie pentru războiul din Ucraina'

_ Schimbările climatice pot pune în pericol cele mai mari rezerve de apă potabilă ale planetei

_ SpaceX aliniază lansarea satelitului de la Cape Canaveral

_ Cum conchistadorii spanioli și o mică insectă care locuiește cactusi au dat lumii culoarea roșie

_ Foști judecători eminenti au criticat „o crimă care nu a fost niciodată”, deoarece experții spun că jucătorul de polo condamnat acum 35 de ani ar putea fi nevinovat

_ Descifrarea modului în care organismul alege enantiomerii opioizi potriviți

_ Campania Biden minte și susține că Trump �i va viza pe �americanii care i se opun�, la fel cum a făcut-o după ce Trump a avertizat democraților: �Se �ntoarce la mușcătură�

_ Tabăra lui Taylor Swift rupe tăcerea după ce tatăl ei, în vârstă de 71 de ani, a fost acuzat că a agresat un fotograf local la un debarcader din Sydney, după ultimul ei concert Eras - și a înfuriat australianul

_ Mike Tindall recreează în mod bizar scena din filmul Happy Gilmore al lui Adam Sandler, în timp ce se aplecă peste mingea de golf și îi spune „sărută-mi culul alb**”

_ Țarul fiscal al lui Rachel Reeves a susținut că pensionarii le au „ridicol de bine” și a spus că ar trebui să fie impozitați mai mult

_ De la munți învăluiți în ceață la un pui de maimuță „certificat” de mama sa și o superlună „ținută” de un zgârie-nori: înregistrări câștigătoare uluitoare la Sony World Photography Awards 2024

_ Bărbat arestat în Constanța, după ce a încercat să spânzure un câine și l-a bătut cu coada unui topor

_ EPHRAIM HARDCASTLE: Prințul Andrew este singura persoană care încă mai crede că infamul său interviu Newsnight a mers bine, susține sursa... deoarece o A DOUA dramă despre saga urmează să fie lansată

_ Studiul arată că oxidul de magneziu suferă o tranziție dinamică atunci când vine vorba de exoplanetele super-Pământului

_ OMV Petrom s-a retras de pe o piață importantă fără a da explicații: cum va afecta această decizie proiectul Neptun Deep


Pag.1 Pag.2 Pag.3

Nr. de articole la aceasta sectiune: 145, afisate in 3 pagini.