Bilim adamları siyanobakterilerin düşük ışıkta nasıl geliştiğini keşfetti
Bilim adamları, siyanobakterilere zayıf, filtrelenmiş güneş ışığını kullanılabilir enerjiye dönüştürme konusundaki benzersiz yeteneklerini veren protein kompleksinin yapısını belirlediler. bu Ulusal Bilim VakfıFinanse edilen sonuçlar, düşük ışık koşullarında gelişen mahsulleri tasarlamak için kullanılabilir. Bulgular dergide görünür Bilim Gelişmeleri.
Siyanobakteriler, Dünya’nın hemen hemen her yerinde yaşayan küçük fotosentetik organizmalardır. Oksijen açısından zengin bir atmosfer yaratılmasına yardımcı oldular ve hayatta kalmamız için ihtiyaç duyduğumuz oksijenin çoğunu bize sağlamaya devam ediyorlar.
“Siyanobakteriler, bir gölet yüzeyinin altı veya bir orman zeminindeki yaprak çöpünün altı gibi düşük ışık koşullarında yaşadıklarında, bazıları büyümeleri için en elverişli olan görünür ışığı kullanmaktan daha zayıf, uzak kırmızı güneş ışığını toplamaya geçebilirler. ,” dedi biyolog Donald Bryant Penn Eyaleti. “Bu yetenek, siyanobakterilere diğer organizmalara göre bir avantaj sağlıyor ve gezegendeki tüm fotosentetik faaliyetlerin %50’sinden neden sorumlu olduklarının bir parçası.”
Arizona Eyalet Üniversitesi’ndeki araştırmacıları içeren ekip, araştırdı Balıkçıl termaldaha önce fotosentez çalışması için bir model organizma olarak kullanılan bir siyanobakteri.
Tüm siyanobakteri türleri gibi, F. termal ışığı emmekten sorumlu pigment olan klorofil açısından zengindir. Son araştırmalar gösteriyor ki F. thermalis’in Klorofil a olarak adlandırılan klorofilin olağan tamamlayıcısı, uzak kırmızı ışık koşullarında kısmen yakından ilişkili, ancak kimyasal olarak farklı, molekülün klorofil f olarak bilinen formuyla değiştirilir.
Bryant ve meslektaşları, yapısını çözmek için kriyojenik elektron mikroskobu Cryo-EM kullandılar. F. termal fotosistem I, tüm fotosentetik organizmalarda bulunan fotosentezden sorumlu iki protein kompleksinden biri.
Araştırmacılar, klorofil f moleküllerinin yerlerini takip ettiler. F. termal. Ekip, klorofil f moleküllerinin bağlanabileceği ve işlevsel hale gelebileceği dört bölge belirledi.
NSF’nin Molecular and Cellular Biosciences Bölümü’nde program direktörü Engin Serpersu, “Siyanobakteriler gibi küçük organizmalar, genellikle biyolojik moleküllerinin modifikasyonları ile aşırı koşullarda hayatta kalmayı öğrenirler” diyor.