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:

_ DEZVOLTARE: SUA oprește finanțarea agenției ONU �n urma acuzațiilor de implicare a angajaților �n masacrul din Israel din 7 octombrie

_ SUA vor lansa misiune pe luna următoare de Ziua Îndrăgostiților

_ Sfârșitul iCar-ului: Apple renunță la planurile de vehicule electrice autonome după un deceniu de muncă

_ Lukaşenko plânge pe umărul lui Putin: Liderul din Belarus se teme de ameninţarea Occidentului

_ Liderii PNL au mers la Madrid cu trenul - surse

_ Așa arată un steagul Angliei, Nike! Fanii afișează uriașa Cruce Sf. Gheorghe în mijlocul unui rând pentru trusa „trezită”.

_ Fostul ministru londonez Paul Scully declanșează o nouă dispută cu conservatorii pentru rasism cu pretenția de „zone interzise” în anumite părți ale capitalei și Birmingham – dar primarul conservator dezvăluie „prostii”

_ One Direction se reunește pentru prima dată în nouă ani la înmormântarea lui Liam Payne: foștii colegi de trupă se unesc pentru a-și lua rămas bun după ce Zayn Malik a părăsit turneul mondial din cauza „stresului” în 2015

Cum și de ce a fost recrutat Friedrich Merz de Black Rock

_ Femeia care a fost nevoită să-și închidă cafeneaua după ce vecinii s-au plâns de mirosul de slănină și de ceștile de ceai clincheind intenționează să se redeschidă... mutând-o la 100 de metri de case

_ BREAKING- VIDEO| Pasagerii unui tren, luați ostatici: Atacatorul, înarmat cu un topor și un cuțit

_ Chitaristul Allman Brothers, Dickey Betts, a murit la vârsta de 80 de ani: muzicianul cel mai cunoscut pentru hitul grupului Ramblin' Man a murit „pașnic” în casa din Florida

_ Hunter strălucește în timp ce Hawks depășește din nou Cavs

_ „Ucigașul” acuzat că l-a ucis cu brutalitate pe condamnatul la moarte din India, Sarabjit Singh, este împușcat în Pakistan

_ Primiți buzz fără muzz! Berea fără alcool care conține ciuperci susține că te va face să te simți MAI BUN decât înainte de a începe să bei

_ Taylor Swift aterizează la Baltimore pentru jocul HUGE Chiefs al lui Travis Kelce împotriva Ravens - cu un loc în Super Bowl pe linie de la M&T Bank Stadium

_ BRIT Awards 2024: Fleur East își arată umflătura în creștere într-un costum maro strălucitor - la două luni după confirmarea sarcinii

_ Dovada că telurura de hafniu subțire din punct de vedere atomic este un izolator excitonic

_ Hodge, Da Silva au condus lupta împotriva Indiilor de Vest în al doilea test

_ Temperaturile la suprafață din Groenlanda scad timp de 20 de ani, o nouă lovitură adusă narațiunii de alarmă climatică

_ Kelemen Hunor pledează pentru o restructurare a instituţiilor care consumă bani şi nu fac nimic

_ Poliția Met denunță o tiradă rasistă „inacceptabilă” a unui bandit care abuzează și amenință femeile musulmane în timp ce acestea merg pe stradă – în timp ce ofițerii lansează vânătoare urgente

_ Alimentele ultraprocesate cauzează probleme de sănătate mintală la copii și adolescenți, spune DR MICHAEL MOSLEY. Dar iată șase rețete geniale care te pot ajuta

_ [P]Evoluția Jocurilor de Cazino Live

_ Vechea broasca testoasa de mare adapostita la acvariul din Boston de mai bine de 50 de ani trece un alt fizic

_ 45 de activişti din Hong Kong, condamnaţi la închisoare pentru că au organizat alegeri neoficiale

_ JUST IN: Fostul consultant IRS care a scurs impozitele lui Trump, condamnat la doar 5 ani de închisoare în „Acordul iubit” cu Biden DOJ

_ James Lankford are o formă atrăgătoare � �l atacă pe Elon Musk după ce proprietarul lui X și-a dezvăluit proiectul de lege pentru frontierele deschise (VIDEO)

_ Vești excelente Consumatorii: Piața ursului de petrol de măsline se înrăutățește pe măsură ce recoltele se îmbunătățesc

_ Rusia recurge la noi tactici în atacurile cu drone

_ Prințesa Beatrice iese în locul lui Kate Middleton: Royal susține sănătatea mintală a tinerilor în timpul mesei rotunde studențești din Londra

_ Franța implementează o campanie de �curățare socială� �naintea Jocurilor Olimpice și �ncepe evacuarea migranților din taberele fără adăpost

_ Marele Festival Național de la Aintree a văzut șic-ul de mireasă dominând miza modei, în timp ce participanții la curse îmbrăcau rochii albe, fuste din tul și costume crem.

_ Sora lui Ruth Perry contesta decizia miniștrilor de a nu aboli hotărârile Ofsted cu un singur cuvânt, după ce directorul s-a sinucis în urma retrogradării școlii de la „excepțional” la „inadecvat”

_ Cum competiția între specii a condus la un model „bizar” în propriul nostru arbore evolutiv

_ Libertatea academică distribuită inegal: Raport

_ Trei bărbați prinși în flagrant cu un kilogram de cocaină, în Galați: Dealerii au fost reținuți

_ Cum vor circula românii pe aeroport, după aderarea la spațiul Schengen

_ Pakistan: acord pentru alcătuirea unei coaliţii de guvernare

_ Carrefour majorează dividendele după creşterea profitului în 2023

_ Dezvăluirea secretelor climatice din nordul Chinei cu inele de copaci străvechi

_ Polițiștii din Capitală au reținut doi tineri care au furat mai multe produse dintr-un magazin din Sectorul 3

Conform Legii: Nici o instituție de stat nu poate anula alegerile din Romania. Aviz celor care au dat o Lovitură de Stat anulând alegerile : Legislația din România nu permite nimănui anularea completă a alegerilor, ci doar invalidări parțiale.

_ Don Lemon a încercat să-l scuture pe Elon Musk pentru un camion cibernetic înainte de a fi concediat

_ Numărarea voturilor continuă la alegerile prezidențiale din Senegal

_ FOTO Mai multe conturi de TikTok, asociate lui Călin Georgescu, au fost închise

_ GAO: �Neclar� dacă Pentagonul urmărește rapoartele privind utilizarea necorespunzătoare a ajutorului �n Ucraina

_ Ucraina se află în dificultate - Kuleba face apel la aliaţi să furnizeze Ucrainei sisteme Patriot

_ Orașele din America de Nord pot înregistra o schimbare majoră a speciilor până la sfârșitul secolului

_ Bărbat, 35 de ani, urmează să apară în instanță acuzat de tentativă de omor după ce două persoane au fost înjunghiate și o femeie bâjbâiată la stația de metrou Kennington

_ Lebron James, urătorul iubitor al lui Trump, iubitor de China, este chicăit brutal de un fan în timpul jocului NFL din cauza relației sale cu rapperul și presupusul prădător sexual Sean „Diddy” Combs (VIDEO)

_ Viaţa într-un cort de nailon, un reportaj emoţionant care arată viaţa refugiaţilor din Rafah

_ NOU: James Biden va depune mărturie în cadrul sondei de depunere a acusării lui Biden

_ Legea care îi privește pe toți românii ar putea fi amânată: Amendamentul a fost depus în Parlament

_ Serviciul Secret găsește suspect �n atacuri �mpotriva secretarului DHS Mayorkas și a altor oficiali

_ The White Company își cere scuze cumpărătorilor furioși, care spun că au fost lăsați să aștepte „săptămâni” pentru livrări

_ PSG va pleca de la Parc des Princes, spune președintele clubului

_ Este Wokehammer! Games Workshop a fost cuprins de o dispută de gen cu fanii după ce a spus că escadronul Warhammer, despre care se credea anterior doar bărbați, „a avut întotdeauna femei”

_ Klaus Iohannis, la 1.000 de zile de război la granița României: România va continua să sprijine Ucraina pentru integrarea în UE și NATO

_ Când se vor încasa banii din cererea de plată nr. 3 din PNRR? Răspunsul lui Marcel Ciolacu


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7

Nr. de articole la aceasta sectiune: 399, afisate in 7 pagini.