据一项新的研究报告，通过将微流控技术与菠菜的天然光合作用膜相结合，研究人员研发出了“合成叶绿体”，它们能够模仿复杂而逼真的光合作用过程。Nathaniel Gaut和Katarzyna Adamala在相关的《视角》中写道：“ [作者]展示了合成生物学中取得的重大进展，并在朝着实现构建可自我维持合成细胞目标的过程中树立了关键的里程碑。”光合固碳是一种基本的生物过程，它可用光能将无机碳转化为维持地球上绝大多数生命所需的有机化合物。因此，用光合作用样过程利用供应量近乎无限的阳光来为人造活细胞提供合成代谢能量的能力是一个被高度追求的、努力研发全合成生物体的目标。在自然界中，光合作用发生在被称为叶绿体的特殊细胞器中；在叶绿体中，类囊体膜可将光能转换为三磷酸腺苷（ATP）和还原态烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH），后者随之会被用于将无机性二氧化碳来构建有机分子。然而，设计可在人造系统中模拟复杂自然光合作用的合成固碳机制能力仍然难以捉摸。Tarryn Miller和同事在此将天然与合成的生物学部件进行整合以构建具有光合作用基本特征的仿叶绿体微流控液滴。他们的方法用微流体控技术和菠菜的天然类囊体膜来触发位于合成的、细胞大小液滴内的光驱动复杂生物合成作业（包括固碳）。据作者披露，可以对“合成叶绿体”微液滴进行编程以实现改进型或自然界从未有的新型光合过程；其应用范围包括从小分子或药物合成到用于截留环境碳的人造生物系统。
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