Kategóriák Természet

Megfejtették a fotoszintézist irányító fehérje szerkezetének titkát

A kutatóknak sikerült megfejteniük a fotoszintézisben kulcsfontosságú szerepet betöltő egyik vegyület felépítését. Szakértők szerint ezzel megnyílhat a lehetőség a folyamat optimalizálására, amivel lényegesen növelhető a terméshozam – és ezáltal elhárítható lehet a jövőbeni bizonytalan élelemellátás problémája.

A fotoszintézis a földi élet alapja élelemmel, oxigénnel és energiával látva el az emberi civilizációt és a bioszférát.

A szóban forgó vegyület amit a Sheffield Egyetem kutatói most kielemeztek, a citokróm b6f összetett fehérje, ami komolyan befolyásolja a növények fotoszintézis miatti növekedését.

A kutatók által készített magas felbontású szerkezeti modellek szerint a fehérje kettő a növényi sejtek kloroplasztisz szervecskéjében a fény kémiai energiává történő átalakítását végző klorofill fehérje (Fotokémiai rendszer I és II) között képes elektromos kapcsolatot létesíteni.

Az eredmények alapján a b6f a rajta áthaladó áramot egy ‘proton akkumulátorhoz’ használja, aminek energiájából később a sejtek energiaellátását biztosító ATP-t tud készíteni. Ez a folyamat ezért elengedhetetlen ahhoz, hogy a növények a szén-dioxidból szénhidrátokat állítsanak elő.

Ezen felül a vegyület egy részecskés krio-elektron mikroszkópiával történő vizsgálata szerint egyfajta szenzorként is viselkedik, amivel a körülmények függvényében képes igazítani a fotoszintézis hatásfokán. Ez például komoly védelmet jelent a növény számára a szárazságok vagy a túl erős fénynek való kitettség során.

Korábbi kutatások már demonstrálták, hogy a citokróm b6f szintjének megfelelő manipulálásával nagyobb és tápanyagokban gazdagabb növények növeszthetőek. Ennek a manipulálásnak az optimalizálásában pedig sokat segíthetnek a most elérhetővé vált szerkezeti adatok.

A kutatók szerint ezzel újratervezhetik a termesztett növények fotoszintézisének folyamatát. Erre hatékonyság növelésre azért van szükség, mivel a mezőgazdaságra az előrejelzések szerint komoly nyomást gyakorol majd a 2050-re 9-10 milliárdra becsült globális népességre.

A projekt következő lépéseként a kutatók arra keresik majd a választ, hogy a b6f funkciójára és koncentrációjára milyen hatással vannak a különböző növényekben lévő szabályozó fehérjék.

Forrás: nature.com

Megosztás

Legutóbbi tartalom

Egy újonnan felfedezett fehérje okozza az edzés pozitív hatásait

Mindegy, hogy egy sétáról vagy egy edzőtermi gyakorlatról van szó, a mozgás jót a testünknek. De lehetséges-e ezeket az előnyöket…

2020-01-19

7 milliárd éves csillagport találtak egy meteoritben

A csillagok élete akkor kezdődik, amikor az űrben szálló por és gáz nagy mennyiségben felhalmozódik és egymásba esik - ezzel…

2020-01-15

Vasat havazik a Föld magja

A Föld magja rendkívül meleg és hatalmas nyomásnak van kitéve, amíg egy új kutatás szerint magjának külső részéből vas pelyhek…

2020-01-10

170 ezer éve már növényeket főztünk

A dél-afrikai Lebambo Hegység barlangjaiban élő emberek már 170 ezer évvel ezelőtt keményítőben gazdag növényekből főztek ételeket. A Witwatersrand Egyetem…

2020-01-10

Készülődik az ősi élet után kutató Mars 2020 küldetés

A NASA Mars 2020 roverje nem csak az ősi élet nyomai után kutat majd, hanem az emberi küldetésekhez is adatok…

2020-01-06

Védi a szív- és érrendszert a chili fogyasztás

A chili paprika jótékony hatásait már több mint egy évszázada dicsérik. Most viszont olasz kutatók felfedezték, hogy azoknál akik rendszeresen…

2019-12-24

Ez a weboldal cookie-kat használ.

Elolvasom