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Aplant-derivednaturalphotosyntheticsystemforimprovingcellanabolism
“大力水手”成真了？这项研究用菠菜让细胞“返老还童”
Photosynthesisisauniqueskillofgreenplants – theyturnwaterandcarbondioxideintooxygenandfoodviasunlight.
光合作用是绿色植物的一项独特技能——植物通过阳光将水和二氧化碳转化为氧气和食物。
AgroupofChinesescientists, however, have “copied” theprocessonanimals.
然而，一个中国科学团队在动物身上“复制”了这一过程。
Tounderstandthenewbreakthrough, itisimportanttoknowhowphotosynthesisworks.
要想理解这个新的突破，重点要了解光合作用如何运作。
Plantstakeincarbondioxideandwaterfromtheairandsoil.
植物从空气和土壤中吸收二氧化碳和水。
Withintheplantcell, thewaterisoxidized. Thistransformsthewaterintooxygenandthecarbondioxideintoglucose.
在植物细胞内，水氧化并转化为氧气，而二氧化碳转化为葡萄糖。
Theplantthenreleasestheoxygenbackintotheairandstoresenergywithintheglucosemolecules.
随后植物将氧气释放回空气中，并将能量储存在葡萄糖分子内。
Inthestudy, theresearchersfromZhejiangUniversitydevelopedanindependentandcontrollablephotosyntheticsystem, accordingtothestudypublishedinNatureinearlyDecember, 2022.
该研究发表于2022年12月初的《自然》杂志上，浙江大学的研究人员开发了一套独立、可控的光合作用系统。
Theyseparatedthylakoids, apartofthecellwherelightreactionstakeplaceinplants, fromyoungspinachleaves. Thescientiststhenwrappedthethylakoidswiththecoverofanimalcells, whichmadetheimplantedthylakoidsmoreacceptabletoforeignbodies.
研究团队从菠菜嫩叶中分离出参与光合作用的类囊体，再用动物自身的细胞膜来包裹类囊体，借助这层伪装，让植入的类囊体更容易为相异的细胞所接受。
Themiceusedinthestudyweresufferingfromarthritis, meaningcellsintheircartilagehaddegeneratedandcouldnotberepairedbythemselves.
在这项研究中，研究者以骨关节炎小鼠模型为例进行了探索，这些小鼠的软骨细胞已经退变、老化，无法自行修复。
Withthethylakoidsimplantedintothemiceandexposedtolight, themicerecovered. Theirmetabolismreturnedtonormal.
研究人员将类囊体植入小鼠体内，并施加光照，小鼠的关节健康状况因此得到明显改善，细胞的合成代谢也恢复正常。
Inarthritis, patientsusuallyhaveenergylosssincefewerenergy-carryingmoleculesaregenerated.
如果患有骨关节炎，由于新生的载能分子较少，患者通常会产生能量损失。
Theimplant, however, cancorrecttheimbalancebystoringmoreenergyviaphotosynthesis.
然而，植入的类囊体可以通过光合作用储存更多能量，扭转这一失衡状态。
Theresearchersalsoclaimedthattheirtestswouldhavemedicalusage. Itcanbeusedaspartofthesolutionfordegenerativediseasesbecausethenaturalphotosynthesissystemmayrepaircells. Itmayalsodelaytheagingprocessincells.
研究人员还表示，这项测试将具有医疗用途，由于植物天生的光合作用系统可以修复细胞，该研究适用于退行性疾病的治疗策略，还有望延缓细胞的衰老。
Thestudyshowed “anexcitingachievementthatopensuppossibilitiesofmetabolismengineering,” commentedoneofthepaper’sreviewersFranciscoCejudofromtheUniversityofSevilleinSpain, reportedXinhua.
据新华社报道，来自西班牙塞维利亚大学的论文同行评审弗朗西斯科?塞朱多认为，该研究“是一项令人兴奋的成就，开辟了代谢工程的可能性。”
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