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

Hatalmas lehetőség van a városi növénytermesztésben

A nagyvárosok kertjeinek és zöldterületeinek 10 százalékán elég zöldséget és gyümölcsöt lehetne termeszteni, hogy a lakosság 15 százalékának fedezzék a…

2020-04-02

Mikroorganizmusok segíthetnek a rák kimutatásában

Hagyományosan a rákot az emberi genom betegségének tekintik, amelynél a gének mutációja miatt a sejtek nem halnak meg, hanem megállíthatatlan…

2020-04-02

A felmelegedés miatt a sarkok felé mozdulnak a tengeri élőlények

Az ipari forradalom előtti időkhöz viszonyítva a világ óceánjai átlagosan 1 C°-al melegebbek. Új kutatások szerint ezek a változások jelentős…

2020-04-02

Megvan az első ismert állatfaj, aminek nincs mitokondriális DNS-e

Egy nemzetközi kutatócsapat olyan többsejtű állatra bukkant, ami nem rendelkezik mitokondriális DNS-sel, ezzel ez a faj az egyetlen ismert állat,…

2020-03-07

A terahertzel a teljes spektrum urává válhatott az emberiség

Egy új berendezésnek köszönhetően hamarosan elérhetővé válhatnak a terahertzes hullámhosszok, amelyek szakértők szerint forradalmi új technológiák megvalósítását is lehetővé tehetik.…

2020-02-23

Megállás nélkül szivárog a szén-dioxid a “Szóda Forrásból”

Az óceánok már hatvan méteres mélységben is tartogatnak meglepetéseket. Most a Texas Egyetem professzora Bayani Cardenas került egy természetes "pezsgőre"…

2020-02-23

Ez a weboldal cookie-kat használ.

Elolvasom