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

เหตุใดคนหันมานิยมสวมใส่สมาร์ตแบนด์ที่ไม่มีหน้าจอกันมากขึ้นเทคโนโลยี

เหตุใดคนหันมานิยมสวมใส่สมาร์ตแบนด์ที่ไม่มีหน้าจอกันมากขึ้น

ในช่วงที่ผ่านมา กระแสของสมาร์ตแบนด์ (smartband) ที่ไม่มีหน้าจอได้รับความนิยมมากขึ้น แม้กระทั่งแบรนด์ระดับโลกอย่าง Google และ Garmin ยังหันวงมาร่วมลงทุนและทำการตลาดอุปกรณ์ประเภทนี้ นำมาสู่คำถามถึงสมาร์ตแบนด์ว่าเหตุใดจึงกลายเป็นกระแสไม่แพ้นาฬิกาอัจฉริยะ

05 ก.ย. 69|7 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
ผลักดันไทยลุยตลาดอวกาศโลก! “ยศชนัน” ชี้ไทยทะยานสู่ Global Space Supply Chainอวกาศ

ผลักดันไทยลุยตลาดอวกาศโลก! “ยศชนัน” ชี้ไทยทะยานสู่ Global Space Supply Chain

อว.-GISTDA ดันไทยลุยตลาดอวกาศโลก! ศ. ดร.ยศชนัน วงศ์สวัสดิ์ รองนายกรัฐมนตรีและรัฐมนตรีว่าการกระทรวง อว. ชี้อุตสาหกรรมยุทธศาสตร์ใหม่ โชว์ THEOS-3 ทะลุเป้า Local Content ทะยานสู่ Global Space Supply Chain โดยจะมีความน่าสนใจอย่างไร ตามมาอ่านกันได้เลย

04 ก.ย. 69|22 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
นักวิทย์รู้ได้ไง? ว่า “ไดโนเสาร์” มีหน้าตาเป็นแบบไหนวิทยาศาสตร์

นักวิทย์รู้ได้ไง? ว่า “ไดโนเสาร์” มีหน้าตาเป็นแบบไหน

เคยสงสัยไหม? ในเมื่อสิ่งที่พบเจอมีเพียงเพียงกระดูกไดโนเสาร์ซึ่งกลายเป็นฟอสซิล แล้วเราจะรู้ได้อย่างไรว่ารูปร่างหน้าตาภายนอกของไดโนเสาร์เป็นอย่างไร Thai PBS Sci & Tech พาไปหาคำตอบ

04 ก.ย. 69|23 ชั่วโมงที่แล้ว
อ่านต่อ →
    ยีสต์เซลล์แรกของโลกใช้พลังงานจากแสง ต่อยอดไปสู่การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ | Thai PBS Sci & Tech