Forskere syntetiserer nye forbindelser i levende celler ved hjælp af lys

Planter udnytter klorofyl til at fange sollys og kickstarte fotosyntesen, en afgørende proces på vores planet, der omdanner lysende energi til kemisk brændstof, mens de producerer ilt. Denne afgørende kemiske energi bliver efterfølgende udnyttet af planter, alger og udvalgte bakterier til at omsætte kuldioxid og vand til sukker.

Nu har forskere ved Center for Forskning i Biologisk Kemi og Molekulære Materialer (CiQUS) opnået et gennembrud ved at integrere ikke-native fotosensibilisatorer i pattedyrsceller. Denne åbenbaring viser disse stoffers evne til også at absorbere grønt eller blåt lys og dermed anstifte kunstige kemiske reaktioner i cellulære miljøer. Især er denne innovative tilgang blevet brugt til at syntetisere indoler, kemiske forbindelser med betydelige biologiske aktiviteter.

Sådanne resultater understreger gennemførligheden af ​​at udnytte lys til at fremstille funktionelle molekylære produkter, herunder fluorescerende varianter, inden for biologiske omgivelser. Udgivet i Journal of the American Chemical Society (JACS) , dette studie markerer den banebrydende demonstration af at skabe syntetiske kemiske bindinger i celler gennem fotokatalyse.

Fotokatalyse opstår som en transformativ kemisk teknologi med enorme socioøkonomiske implikationer. Det muliggør udnyttelsen af ​​lys som energikilde til at aktivere katalysatorer og anspore kemiske transformationer og derved fremme bæredygtige syntetiske bestræbelser.

"Beviset for at anvende disse syntetiske fotokatalyseteknologier inden for biologiske miljøer, mener vi, varsler en ny grænse ved grænsen for kemi og biologi," bemærker professor José Luis Mascareñas, der leder forskningen sammen med Dr. María Tomás Gamasa. "Desuden forventer vi, at disse teknologier i en overskuelig fremtid vil afsløre nye strategier til præcis manipulation af menneskelige celler og dermed fremme udviklingen af ​​innovative terapeutiske interventioner."

Dr. Sara Gutiérrez og Ph.D. studerende Cinzia D'Avino stod i spidsen for det eksperimentelle arbejde, udelukkende udført på CiQUS.

Flere oplysninger: Cinzia D'Avino et al., Intracellulær syntese af indoler muliggjort af Visible-Light Photocatalysis, Journal of the American Chemical Society (2024). DOI:10.1021/jacs.3c13647

Journaloplysninger: Tidsskrift for American Chemical Society

Leveret af Center for Forskning i Biologisk Kemi og Molekulære Materialer (CiQUS)