Στη βιολογία η λύση του ενεργειακού;

Οι επιστήμονες αναζητούν ένζυμα και πρωτεΐνες που θα μας απελευθερώσουν από το πετρέλαιο

The Guardian

Είναι γνωστό ότι μπορούμε να δώσουμε την απαραίτητη ενέργεια για τη λειτουργία φορητών υπολογιστών ή ακόμα και αυτοκινήτων χρησιμοποιώντας υδρογόνο το οποίο μπορούμε να εξάγουμε από το νερό.

Το πρόβλημα, ωστόσο, είναι ότι η επιτυχία ενός εγχειρήματος σαν κι αυτό απαιτεί τη χρήση μεγάλης ποσότητας ηλεκτρικού ρεύματος. Με πολύ απλούστερο τρόπο μπορούμε να επιτύχουμε το ίδιο αποτέλεσμα είναι, διά της φυσικής οδού, χρησιμοποιώντας ένζυμα, πρωτεΐνες και βακτήρια που μπορούν να επιταχύνουν την ολοκλήρωση των απαραίτητων χημικών αντιδράσεων, μπορούν να δράσουν δηλαδή ως καταλύτες. Πράγματι, τέτοιοι μικρο-οργανισμοί υπάρχουν ελεύθεροι στη Φύση. Κάποιοι τύποι πράσινης άλγης και ορισμένα «κυανοβακτήρια» μπορούν με φωτοσύνθεση να διασπάσουν το νερό και να απελευθερώσουν υδρογόνο.

Ομως, για να κατασκευάσουμε μια ολόκληρη γενιά αυτοκινήτων που θα κινούνται χρησιμοποιώντας ως καύσιμο το νερό, θα πρέπει πρώτα να μάθουμε να σχεδιάζουμε και και στη συνέχεια να δημιουργούμε τα δικά μας βακτήρια και ένζυμα. Κυρίως, όμως, θα πρέπει να μπορέσουμε να χειραγωγήσουμε τις φυσικές τους λειτουργίες προς όφελός μας.

Τα ένζυμα που παράγουν υδρογόνο και βρίσκονται ελεύθερα στη Φύση είναι εξαιρετικά πολύπλοκα και συχνά χρησιμοποιούν άτομα μετάλλου για να διευκολύνουν τη λειτουργία τους και να επιταχύνουν την εργασία τους. «Δεν γνωρίζουμε με ποιο τρόπο λειτουργούν πολλά από τα ένζυμα που συνδέονται με την παραγωγή ενέργειας», εξηγεί η Τζοβάνα Γκιρλάντα, η οποία ειδικεύεται στον σχεδιασμό πρωτεϊνών στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα. Σε κάποιες περιπτώσεις, μάλιστα, αγνοούμε με ποιο τρόπο τα άτομα του μετάλλου βρίσκονται στο εσωτερικό της πρωτεΐνης. Τα ένζυμα που απαντώνται στη Φύση δεν μπορούν να λειτουρήσουν με ιδιαίτερη επιτυχία ως μελλοντικές «μονάδες παραγωγής ενέργειας». θα πρέπει, λοιπόν, να μεταβληθούν κατά τρόπο ώστε να μην δηλητηριάζονται από το οξυγόνο.

«Ομως το οξυγόνο είναι ένα από τα βασικά προϊόντα της φωτοσύνθεσης», εξηγεί ο καθηγητής Αλφόνσο Ζαραμίγιο της Εκόλ Πολυτεκνίκ του Παρισιού. Σήμερα ορισμένοι ερευνητές αποπειρώνται να μετατρέψουν τα ένζυμα που βρίσκονται ελεύθερα στη Φύση, κατά τρόπο ώστε να είναι λιγότερο ευαίσθητα στο οξυγόνο. Επί του παρόντος, οι προσπάθειές τους δεν στέφονται από επιτυχία. Η ομάδα του καθηγητή Ζαραμίγιο, που συμμετέχει στο χρηματοδοτούμενο από την Ε.Ε. πρόγραμμα, BioModularH2, άρχισε να χρησιμοποιεί μια διαφορετική προσέγγιση.

Οι ερευνητές χρησιμοποιούν ένα φυσικό ένζυμο και χρησιμοποιώντας βιογενετική προσπαθούν να μεταβάλουν μια δεύτερη ομάδα πρωτεϊνών, οι οποίες μπορούν να αφαιρέσουν το οξυγόνο από το κύτταρο προτού αυτό προκαλέσει βλάβες. Ομως για να επιτύχουν τον στόχο τους πιθανώς να χρειαστούν περισσότερο από μια δεκαετία.

kathimerini