CO2 غیر جانبداری کی طرف فارمک ایسڈ کے ساتھ: محققین کاربن ڈائی آکسائیڈ کے پائیدار استعمال کے لیے ایک نیا طریقہ تیار کرتے ہیں۔

author
0 minutes, 6 seconds Read

کاربن ڈائی آکسائیڈ کی درستگی کے لیے نئے مصنوعی میٹابولک راستے نہ صرف فضا میں کاربن ڈائی آکسائیڈ کے مواد کو کم کرنے میں مدد دے سکتے ہیں بلکہ دواسازی کے لیے روایتی کیمیائی مینوفیکچرنگ کے عمل اور فعال اجزاء کو کاربن غیر جانبدار، حیاتیاتی عمل سے بدل سکتے ہیں۔ ایک نیا مطالعہ ایک ایسا عمل ظاہر کرتا ہے جو کاربن ڈائی آکسائیڈ کو بایو کیمیکل انڈسٹری کے لیے فارمک ایسڈ کے ذریعے ایک قیمتی مواد میں بدل سکتا ہے۔

گرین ہاؤس گیسوں کے بڑھتے ہوئے اخراج کے پیش نظر، کاربن کی گرفت، بڑے اخراج کے ذرائع سے کاربن ڈائی آکسائیڈ کو الگ کرنا، ایک فوری مسئلہ ہے۔ فطرت میں، کاربن ڈائی آکسائیڈ کا انضمام لاکھوں سالوں سے ہو رہا ہے، لیکن اس کی صلاحیت انسانی ساختہ اخراج کی تلافی کے لیے کافی نہیں ہے۔

میکس پلانک انسٹی ٹیوٹ فار ٹیریسٹریل مائکرو بایولوجی میں ٹوبیاس ایرب کی قیادت میں محققین کاربن ڈائی آکسائیڈ کے تعین کے نئے طریقے تیار کرنے کے لیے فطرت کے ٹول باکس کا استعمال کر رہے ہیں۔ انہوں نے اب ایک مصنوعی میٹابولک راستہ تیار کرنے میں کامیابی حاصل کی ہے جو فارمک ایسڈ سے انتہائی رد عمل والے فارملڈہائڈ تیار کرتا ہے، جو مصنوعی فتوسنتھیس کی ایک ممکنہ درمیانی پیداوار ہے۔ Formaldehyde کو بغیر کسی زہریلے اثرات کے دیگر قیمتی مادے بنانے کے لیے متعدد میٹابولک راستوں میں براہ راست کھلایا جا سکتا ہے۔ جیسا کہ قدرتی عمل میں، دو بنیادی اجزاء کی ضرورت ہوتی ہے: توانائی اور کاربن۔ سابقہ ​​کو نہ صرف براہ راست سورج کی روشنی سے بلکہ بجلی کے ذریعے بھی فراہم کیا جا سکتا ہے — مثال کے طور پر سولر ماڈیولز سے۔

فارمک ایسڈ ایک C1 بلڈنگ بلاک ہے۔

اضافی قدر کی زنجیر کے اندر، کاربن کا ذریعہ متغیر ہے۔ کاربن ڈائی آکسائیڈ یہاں واحد آپشن نہیں ہے، تمام مونو کاربن (C1 بلڈنگ بلاکس) سوال میں آتے ہیں: کاربن مونو آکسائیڈ، فارمک ایسڈ، فارملڈہائیڈ، میتھانول اور میتھین۔ تاہم، ان میں سے تقریباً سبھی مادے انتہائی زہریلے ہیں — یا تو جانداروں کے لیے (کاربن مونو آکسائیڈ، فارملڈہائیڈ، میتھانول) یا کرۂ ارض کے لیے (میتھین بطور گرین ہاؤس گیس)۔ صرف فارمک ایسڈ، جب اس کے بنیادی فارمیٹ کو غیر جانبدار کیا جاتا ہے، بہت سے مائکروجنزموں کے ذریعہ زیادہ ارتکاز میں برداشت کیا جاتا ہے۔

“فارمک ایسڈ کاربن کا ایک بہت ہی امید افزا ذریعہ ہے،” مطالعہ کے پہلے مصنف مارین نیٹرمین پر زور دیتے ہیں۔ “لیکن ٹیسٹ ٹیوب میں اسے formaldehyde میں تبدیل کرنا کافی توانائی کی ضرورت ہے۔” اس کی وجہ یہ ہے کہ فارمک ایسڈ، فارمیٹ کا نمک آسانی سے فارملڈہائیڈ میں تبدیل نہیں ہو سکتا۔ “دو مالیکیولز کے درمیان ایک سنگین کیمیائی رکاوٹ ہے جسے ہمیں بائیو کیمیکل توانائی — اے ٹی پی — کے ساتھ پُر کرنا ہے اس سے پہلے کہ ہم حقیقی ردعمل کو انجام دے سکیں۔”

محقق کا مقصد زیادہ اقتصادی طریقہ تلاش کرنا تھا۔ بہر حال، کاربن کو میٹابولزم میں شامل کرنے کے لیے جتنی کم توانائی لی جائے گی، ترقی یا پیداوار کو چلانے کے لیے اتنی ہی زیادہ توانائی باقی رہ جاتی ہے۔ لیکن فطرت میں ایسا راستہ موجود نہیں ہے۔ ٹوبیاس ایرب کہتے ہیں، “متعدد افعال کے ساتھ نام نہاد پراسکیوس انزائمز کو دریافت کرنے کے لیے کچھ تخلیقی صلاحیتوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ “تاہم، امیدوار کے خامروں کی دریافت صرف شروعات ہے۔ ہم ان رد عمل کے بارے میں بات کر رہے ہیں جن کے ساتھ آپ شمار کر سکتے ہیں کیونکہ وہ بہت سست ہیں — بعض صورتوں میں، فی سیکنڈ فی انزائم ایک سے بھی کم ردعمل۔ قدرتی رد عمل ہو سکتا ہے۔ ہزار گنا تیز۔” یہ وہ جگہ ہے جہاں مصنوعی بایو کیمسٹری آتی ہے، مارین نیٹرمین کہتے ہیں: “اگر آپ کسی انزائم کی ساخت اور طریقہ کار کو جانتے ہیں، تو آپ کو معلوم ہے کہ کہاں مداخلت کرنی ہے۔ یہاں، ہم بنیادی تحقیق میں اپنے ساتھیوں کے ابتدائی کام سے نمایاں طور پر فائدہ اٹھاتے ہیں۔”

ہائی تھرو پٹ ٹیکنالوجی انزائم کی اصلاح کو تیز کرتی ہے۔

انزائمز کی اصلاح کئی طریقوں پر مشتمل ہے: بلڈنگ بلاکس کا خاص طور پر تبادلہ کیا گیا، اور بے ترتیب تغیرات پیدا کیے گئے اور صلاحیت کے لیے منتخب کیے گئے۔ “فارمیٹ اور فارملڈہائڈ دونوں حیرت انگیز طور پر موزوں ہیں کیونکہ وہ سیل کی دیواروں میں گھس جاتے ہیں۔ ہم فارمیٹ کو سیلز کے کلچر میڈیم میں ڈال سکتے ہیں جو ہمارے انزائمز پیدا کرتے ہیں، اور چند گھنٹوں کے بعد فارمیٹہائیڈ کو غیر زہریلے پیلے رنگ میں تبدیل کرتے ہیں،” مارین نیٹرمین بتاتے ہیں۔ .

اعلی تھرو پٹ طریقوں کے استعمال کے بغیر اتنے کم وقت میں نتیجہ ممکن نہیں تھا۔ اس کو حاصل کرنے کے لیے، محققین نے جرمنی کے ایسلنگن میں مقیم اپنے صنعتی پارٹنر فیسٹو کے ساتھ تعاون کیا۔ “تقریباً 4000 مختلف قسموں کے بعد، ہم نے پیداوار میں چار گنا بہتری حاصل کی،” مارین نیٹرمین کہتے ہیں۔ “اس طرح ہم نے مائیکروب ماڈل کی بنیاد بنائی ہے۔ ایسچریچیا کولیبایوٹیکنالوجی کا مائکروبیل ورک ہارس، فارمک ایسڈ پر اگنے کے لیے۔ تاہم، ابھی کے لیے، ہمارے خلیے صرف formaldehyde پیدا کر سکتے ہیں، اسے مزید تبدیل نہیں کر سکتے۔”

میکس پلانک انسٹی ٹیوٹ آف مالیکیولر پلانٹ فزیالوجی میں تعاون پارٹنر سیبسٹین وینک کے ساتھ، محققین فی الحال ایک ایسا تناؤ تیار کر رہے ہیں جو انٹرمیڈیٹس کو لے سکتا ہے اور انہیں مرکزی میٹابولزم میں متعارف کرا سکتا ہے۔ متوازی طور پر، ٹیم میکس پلانک انسٹی ٹیوٹ فار کیمیکل انرجی کنورژن میں ایک ورکنگ گروپ کے ساتھ تحقیق کر رہی ہے جس کی سربراہی والٹر لیٹنر کر رہے ہیں جس میں کاربن ڈائی آکسائیڈ کے فارمک ایسڈ میں الیکٹرو کیمیکل تبدیلی پر ہے۔ طویل مدتی ہدف ایک “آل ان ون پلیٹ فارم” ہے — کاربن ڈائی آکسائیڈ سے لے کر الیکٹرو بائیو کیمیکل عمل کے ذریعے انسولین یا بائیو ڈیزل جیسی مصنوعات تک۔



>Source link>

>>Join our Facebook Group be part of community. <<

Similar Posts

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *