กลางฟาร์มปศุสัตว์ใกล้เมือง Gerlach รัฐเนฟ ซึ่งล้อมรอบด้วยรั้วเหล็กลูกฟูก เป็นแอ่งน้ำขนาดเล็กที่มีไอน้ำ ใกล้กับพื้นผิวของสระน้ำเหล่านี้ อุณหภูมิของน้ำสูงถึง 90° องศาเซลเซียส; ยิ่งลึกยิ่งร้อน เจ้าของที่ดินได้แบ่งพื้นที่รอบสระน้ำและติดตั้งท่อน้ำล้นเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำไหลซึมออกมาและทำร้ายปศุสัตว์หรือผู้คนแม้ในขณะที่เปิดความร้อน เอนไซม์ที่ออกแบบและสร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการ (แสดงโครงสร้างริบบิ้น) สามารถทำลายวัสดุของพืชได้ (น้ำตาลในสีส้ม)
อินทิรา หวู่
เชื้อเพลิงจากความร้อนจากสระน้ำร้อนในเนวาดา (ภาพบนสุด)
นักวิจัยดึงเอนไซม์ที่ทำลายเซลลูโลสที่เรียกว่า EBI-244 เอนไซม์แสดงกิจกรรมการสลายตัวสูงสุดที่สูงกว่า 100° องศาเซลเซียส (แสดงบนกราฟ) ทำให้เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับใช้ในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ
ที่มา (กราฟ): J. GRAHAM ET AL/NATURE COMMUNICATIONS 2011; (ภาพ): J. GRAHAM ET AL/NATURE COMMUNICATIONS 2011
LAB-GROWN นักวิจัยได้รวมเอาคุณสมบัติจากพ่อแม่สามคน (HI, HJ และ CT ที่แสดงด้านบนด้วยน้ำตาลในสีส้ม) ในการออกแบบเอนไซม์เคี้ยวพืชในอุดมคติหรือเซลลูเลส เอนไซม์ที่เป็นผลลัพธ์ HJPlus มีประสิทธิภาพเหนือกว่าพ่อแม่ในการแยกสายเซลลูโลสเพื่อผลิตเซลโลไบโอส แต่การเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติม (สีเหลือง) ทำให้เกิดเอนไซม์ 3C61P ที่ดียิ่งขึ้นไปอีก
อินทิรา หวู่
แม้จะมีอันตรายเข้ามาเกี่ยวข้อง แต่วันหนึ่งในเดือนกันยายน โจเอล เกรแฮมพิงสิ่งกีดขวางและกระโจนใส่มือที่สวมถุงมือเพื่อตักตะกอนและตัวอย่างน้ำ
ในบริเวณนี้ นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยแมริแลนด์
บัลติมอร์กำลังตกปลาหาจุลินทรีย์ที่สามารถเจริญเติบโตได้ในอุณหภูมิที่สูงมาก extremophiles ดังกล่าวมีโปรตีนที่ขับเคลื่อนปฏิกิริยาที่เรียกว่าเอนไซม์ซึ่งแตกต่างจากที่พบในสภาพแวดล้อมที่บาดใจน้อยกว่า
เอ็นไซม์ปรากฏในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด ตั้งแต่จุลินทรีย์ธรรมดาไปจนถึงมนุษย์ และจำเป็นต่อการอยู่รอด พวกเขาทำงานเช่นย่อยอาหารและช่วยให้แน่ใจว่ามีการคัดลอกสารพันธุกรรมอย่างเหมาะสม แม้ว่าเอ็นไซม์ที่รู้จักจำนวนมากจะมีชีวิตอยู่และทำงานได้ดีที่สุดเมื่ออยู่ในอุณหภูมิของร่างกายมนุษย์ เกรแฮมและเพื่อนร่วมงานเป็นหนึ่งในกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่กำลังมองหาเอ็นไซม์ใหม่ที่สามารถทำงานได้เมื่อสภาวะร้อนจัด
ความหวังร่วมกัน? ที่เอนไซม์ดังกล่าวสามารถเลือกร่วมดำเนินการตามกระบวนการทางอุตสาหกรรมได้ ในโรงงานหลายแห่งของโลก การตั้งค่าตัวควบคุมอุณหภูมิให้อยู่ในระดับสูงช่วยให้ปฏิกิริยาเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว และป้องกันแบคทีเรียและจุลินทรีย์อื่นๆ จากการปนเปื้อนหรือกินผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ การผลิตกระดาษ การผลิตสิ่งทอ และการแปรรูปอาหารบางอย่างอาจได้รับประโยชน์จากเอนไซม์ที่ชอบความร้อน
ทีมงานของ Graham มีความสนใจเป็นพิเศษในเอนไซม์ประเภทหนึ่งที่ช่วยสลายส่วนที่เป็นหญ้าของพืช ซึ่งเป็นพื้นที่ที่นักวิจัยมีความคืบหน้าเมื่อเร็วๆ นี้ การค้นหาเอ็นไซม์ดังกล่าวและนำไปใช้ในปริมาณมาก อาจนำไปสู่การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพในระดับอุตสาหกรรม โดยช่วยให้สังคมลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิล
นักวิทยาศาสตร์บางคนหวังว่าเอ็นไซม์ที่เพิ่งค้นพบใหม่ซึ่งดึงออกมาจากสนามอาจเป็นเครื่องเคี้ยวหญ้าที่อุณหภูมิสูงในอุดมคติ นักวิจัยคนอื่นๆ แทนที่จะทำให้มือสกปรกในสระน้ำร้อน กำลังออกแบบเอ็นไซม์ที่ชอบความร้อนแบบที่ไม่เคยเห็นมาก่อนในห้องปฏิบัติการ เอนไซม์ในห้องปฏิบัติการจำนวนมากได้รับแรงบันดาลใจจากเวอร์ชันที่พบในธรรมชาติอยู่แล้ว
“สิ่งแวดล้อมมีวิธีแก้ปัญหามากมายของมนุษย์” เกรแฮมกล่าว “หากคุณพบแนวทางที่ตรงต่อเป้าหมายในการค้นหาสิ่งที่คุณต้องการ จริงๆ แล้ว การค้นหาสิ่งใหม่และมีประโยชน์นั้นไม่ยากนัก
แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง
