دانشمندان تعیین ساختار پروتئین پیچیده است که به سیانو باکتری ها منحصر به فرد خود توانایی تبدیل ضعیف فیلتر نور خورشید را به انرژی قابل استفاده. یافته های خود را می تواند یک روز مورد استفاده قرار گیرد به مهندس محصولات کشاورزی که رشد تحت شرایط نور کم.

کوچک موجودات فتوسنتز که زندگی می کنند تقریبا در همه جا بر روی زمین سیانو باکتری ها کمک به ایجاد یک غنی از اکسیژن جو زمین و در ادامه به ما ارائه با مقدار اکسیژن است که ما نیاز به زنده ماندن.

“هنگامی که سیانو باکتری ها زندگی می کنند در شرایط نور کم مانند زیر یک برکه سطح یا زیر بستر برگ در جنگل کف برخی از آنها قادر به سوئیچ با استفاده از نور مرئی است که منجر به رشد و فتوسنتز فعالیت به برداشت ضعیف تر دور قرمز نور خورشید که فیلتر کردن به آنها گفت:” دونالد برایانت ارنست C. Pollard استاد بیوتکنولوژی پن استیت. “این رمان توانایی را می دهد سیانو باکتری ها تطبیقی مزیت بیش از دیگر موجودات است و بخشی از چرا آنها مسئول 50 درصد از فعالیت فتوسنتزی در این سیاره است.”

در مطالعه خود این تیم که شامل محققان در دانشگاه ایالتی آریزونا را Biodesign مرکز کاربردی سازه های, کشف, بررسی Fischerella thermalisیک زمینی سيانوباکتری قبلا مورد استفاده قرار گیرد به عنوان یک ارگانیسم مدل برای مطالعه فتوسنتز است. مانند همه گونه از سیانو باکتری ها, F. thermalis است سرشار از کلروفیل رنگدانه است که مسئول جذب نور است. با توجه به برایانت تحقیقات اخیر نشان داده است که F. thermalis‘s معمول مکمل کلروفیل به نام کلروفیل است و تا حدی جایگزین تحت دور از نور قرمز در شرایط نزدیک و در عین حال از نظر شیمیایی متمایز شکل مولکول شناخته شده به عنوان کلروفیل f.

“تا کنون ما تنها قادر به حدس و گمان در مورد چگونه سیانو باکتری ها را تبدیل به با استفاده از کلروفیل f زیرا هیچ ساختاری اطلاعات در مورد فتوسنتز ماشین آلات درگیر شده است که در دسترس است برای ما برای دیدن آنچه در جریان است,” او گفت:.

برای درک پدیده برایانت و همکارانش با استفاده برودتی ميکروسکوپ الکترونی (Cryo-EM) برای حل این ساختار F. thermalis‘s photosystem من یکی از دو پروتئین مجتمع های مسئول فتوسنتز رخ می دهد که در تمام موجودات فتوسنتز. Cryo-EM می توانید تعیین biomolecular سازه با نزدیک مقیاس اتمی قطعنامه. با استفاده از این روش محققان قادر به مشاهده محل کلروفیل f مولکول های موجود در F. thermalis. به طور خاص تیم شناسایی چهار سایت که این کلروفیل f مولکول می توانید اتصال و کاربردی تبدیل شده.

“توسط سنتز و ترکیب حدود 8% کلروفیل f به خود photosystem من مجتمع F. thermalis قادر به انجام فتوسنتز با استفاده از نور دور قرمز تا حدود 800 نانومتر گفت:” کریس Gisriel یک فوق دکترا کاردانی در دانشگاه ییل که در اين پژوهش شرکت کردند در حالی که او یک محقق در دانشگاه ایالتی آریزونا را Biodesign کاربردی مرکز ساختاری کشف.

این تیم را یافته به نظر می رسد امروز (Feb. 5) در مجله علم پیشرفت.

برایانت گفت که در تحقیقات قبلی او و همکارانش کشف کردند که پروتئین دیگری در cyanobacterial سلول های حواس طول موج نور ورودی و فعال تولید اصلاح فتوسنتز دستگاه که دور از نور قرمز غالب است بیش از نور مرئی.

Gisriel افزود: “تحقیقات نشان می دهد که شاید 25 درصد از سیانو باکتری ها از جمله شایع خاک موجودات دارای این قابلیت است. این مفهوم را میرسانند که بخش قابل توجهی — در حدود یک هشتم — اکسیژن بر روی زمین می آید از موجودات زنده با این اقتباس.”

این تیم یافته ها نشان می دهد فرصت های هیجان انگیز برای آینده برنامه های کاربردی. برای مثال محصولات به طور بالقوه می تواند به بهینه سازی خود را کنترل نور, جذب, خواص بسته به شرایط محیط نور. علاوه بر این دو محصول به طور بالقوه می تواند با هم رشد کرده و با کوتاه تر محصولات مانند يونجه و استخراج دور از نور قرمز از خود سایهدار مکان های زیر بلندتر محصولات کشاورزی مانند ذرت. چنین استراتژی می تواند تولید دو برابر عملکرد محصول در واحد سطح.

داستان منبع:

مواد ارائه شده توسط پن استیت. توجه داشته باشید: محتوا ممکن است برای ویرایش سبک و طول.

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de