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

A ketamin megoldást jelenthet a túlzott alkoholfogyasztásra

Egy új kísérleti tanulmány szerint egy egyszeri ketamin kezeléssel lényegesen lecsökkenthető a rendszeresen fogyasztók alkohol mennyisége. A vizsgálat során az…

2019-12-07

Hatalmas pusztítást okozhatott volna a Anak Krakatoa keltette cunami

Egy új kutatás szerint az Anak Krakatoa vulkán 2018-as kitörése keltette több mint 100 méteres hullámok hatalmas pusztítást eredményezhettek volna,…

2019-12-07

Gombák segítik az új gyógyszerek felfedezését

Több tízezer gomba által létrehozott vegyületek alkotta hatalmas adatbázis segítheti az új gyógyszerek felfedezését. A Hubrecht Intézet kutatói a Westerdijk…

2019-12-07

Az emberek együtt fejlődtek az immunrendszeri betegségekkel

A halálos fertőzések elleni védő egyes mutációk fogékonnyá tesznek bennünket bizonyos gyulladásos és autoimmun betegségekre - mint a Crohn-betegség. A…

2019-12-07

Elkészültek az első mesterséges neuronok, melyek forradalmasíthatják a krónikus betegségek kezelését

Most először sikerült egy szilícium alapú chippel a valódiakkal megegyezően működő mesterséges neuronokat létrehozni. Az eredményeznek hatalmas jelentősége lehet több…

2019-12-07

Szén-dioxid diétára neveltek baktériumokat laboratóriumi környezetben

Több hónap leforgása alatt izraeli kutatók létrehoztak egy olyan Escherichia coli fajtát, ami a szerves vegyületek helyett szén-dioxidból nyeri ki…

2019-12-07

Ez a weboldal cookie-kat használ.

Elolvasom