Phương pháp mới khai thác nhiều enzym thực vật
Enzym đóng vai trò thiết yếu trong tế bào của mọi sinh vật, từ vi khuẩn, thực vật đến con người. Có sự tương đồng giữa các bộ phận trong ô tô và enzym của tế bào thực vật.
Một số enzym thực hiện công việc một vài lần và thất bại. Trong khi đó, những enzym khác có thể lặp lại một nhiệm vụ hàng trăm nghìn lần.
Các sinh vật dành rất nhiều năng lượng để thay thế enzym đã hao mòn. Theo Andrew Hanson - học giả và giáo sư tại Khoa Khoa học trồng trọt của Viện Khoa học Nông nghiệp và Thực phẩm (Mỹ), ở các loại cây trồng để làm thực phẩm, nhiên liệu, chất xơ hoặc các mục đích khác, enzym tồn tại lâu hơn có thể làm tăng năng suất.
Có sự tương đồng giữa các bộ phận trong ô tô và enzym của tế bào thực vật.
“Việc thay thế các enzym là một chi phí năng lượng lớn đối với sinh vật, nhưng chưa ai thực sự hỏi, các enzym tồn tại được bao lâu và điều gì quyết định điều đó?”, ông Hanson cho biết.
Tiêu chuẩn này được gọi là Chu trình xúc tác cho đến khi thay thế (CCR). Đây là bước đầu tiên để cải thiện tuổi thọ của enzym. Nhờ đó, giúp sản xuất nhiều thực phẩm, nhiên liệu và chất xơ hơn.
Để giải thích cách CCR hoạt động, Hanson nêu sự tương tự giữa các bộ phận trong ô tô và enzym của tế bào. Giống như các bộ phận trong xe hơi, enzym thực hiện lặp lại một nhiệm vụ cụ thể. Đây là nguyên nhân gây ra hao mòn.
Trong ô tô, nhà sản xuất biết một bộ phận có thể hoạt động bao nhiêu lần trước khi cần thay thế. Trong khi đó, CCR cung cấp thông tin này về enzym, giúp các nhà kỹ thuật sinh học biết một enzym có thể thực hiện công việc bao nhiêu lần.
Phòng thí nghiệm của Hanson đã bắt đầu làm việc để cải thiện một trong những enzym thực vật tên THI4. Enzym này xúc tác một phản ứng hóa học tạo ra thiamine - một loại vitamin B cần thiết cho nhiều quá trình sinh học.
Tuy nhiên, THI4 có thể được gọi là enzym “vứt bỏ”. Bởi, đây là một enzym xúc tác phản ứng một lần và sau đó phân hủy - tự hủy.
“Một giải pháp khả thi là tìm ra một loại enzym khác cũng có thể tạo ra thiamine nhưng tồn tại lâu hơn THI4”, ông Hanson nhận định.
Phòng thí nghiệm của Giáo sư Hanson đang tìm cách sử dụng một kỹ thuật được gọi là tiến hóa có định hướng. Phương pháp mới có xu hướng khai thác các quá trình đột biến và chọn lọc tự nhiên ở vi khuẩn hoặc nấm men.
Nhờ đó, nhằm cải thiện các gene chứa chỉ thị cho enzym hoặc các protein khác với tốc độ nhanh hơn nhiều so với tốc độ có thể xảy ra ở thực vật. Sau đó, các gene cải tiến có thể được chuyển sang cây trồng bằng cách sử dụng những công nghệ như CRISPR để chỉnh sửa bộ gene của cây. Kết quả là các nhà nghiên cứu có thể cải thiện enzym cây tạo ra, dẫn đến năng suất cao hơn.
Loài ong lớn nhất thế giới lộ diện sau gần 40 năm
Ong Wallace lớn bằng một một ngón tay cái của người trưởng thành vừa lộ diện tại Indonesia sau gần 40 năm.
Độc lạ loài hoa nở trên cát như hoa ngoài hành tinh
Tên khoa học của loài hoa cát kỳ lạ này là Pholisma sonorae, một loài hoa quý hiếm và kỳ lạ thuộc dòng thực vật có hoa đặc hữu ở các sa mạc thuộc Bắc Mỹ.
Sâm Ngọc Linh và những điều ít ai biết
Việc tìm ra Sâm Ngọc Linh có thể nói là một trong những phát hiện quan trọng bậc nhất trong lĩnh vực y dược không chỉ của Việt Nam.
Cận cảnh quá trình ve sầu "thoát xác"
Trong một dịp đi nghiên cứu về các loài sinh vật, côn trùng, nhà nhiếp ảnh Thomas Marent đã may mắn chứng kiến quá trình một chú ve sầu lột xác.
Hydro: nguồn năng lượng mới thay thế dầu - khí trong tương lai
LTS: Không phải vô cớ mà Thủ tướng Úc John Howard của nước chủ nhà hội nghị thượng đỉnh APEC năm nay đã nêu vấn đề thay đổi khí hậu (từ khí thải) làm chủ đề chính.
Vi sinh vật bỏ qua bước giải phóng khí oxi, hấp thụ khí cacbonic trong quá trình quang hợp
Một khám phá gây ngạc nhiên do các nhà khoa học thuộc viện Carngie ph&aa
