研究者は、微生物とその環境間の複雑な相互作用を視覚化するために、高度な電子顕微鏡と原子間力顕微鏡を採用しました。彼らは、シアノバクテリアとして知られる微生物が、カルボキソームと呼ばれる特殊な構造を介して日光を捕らえ、このエネルギーを使用してCO2を生体生物に変換することを発見しました。
「このプロセスをこのように視覚化することにより、これらの微生物がどのように日光とCO2を貴重な材料に変換するかについてのより深い理解を得ることができます」と、この研究の主著者であるサラ・リチャードソン博士は言います。 「この知識は、シアノバクテリアを使用した生物生物の生産を最適化し、潜在的に拡大するために不可欠です。」
イメージング技術は、シアノバクテリアがクラスターを形成し、CO2を生体生物に変換する能力を高める微小環境を作成することを明らかにしました。この共同行動により、リソースの効率的な共有と外部ストレッサーからの保護が可能になります。研究者は、これらの微生物クラスターを理解して最適化することで、生物砕屑性の生産をさらに改善できると考えています。
シアノバクテリアによって生成される生物砕屑性であるPHBには、包装材料から自動車部品まで、幅広い用途があります。その生分解性で再生可能な性質は、従来の石油ベースのプラスチックの有望な代替品となっています。
「私たちの研究は、CO2などの廃棄物を貴重な材料に変換する自然の力を活用する可能性を強調しています」と、この研究の共著者であるロバート・ブランケンシップ教授は言います。 「微生物の代謝能力を活用することにより、炭素排出やプラスチック汚染などの世界的な課題に対処するための革新的なアプローチを探ることができます。」
太陽光発電微生物によって実行される複雑なプロセスを視覚化および理解する能力は、バイオエンジニアリングとバイオテクノロジーのための新しい道を開くことができます。この研究からの調査結果は、持続可能な生体材料開発の成長分野に貢献し、より環境に優しい未来への希望を提供します。
