Przełomowe odkrycie poszerza naszą wiedzę na temat fotosyntezy

Chyba nikt z nas nie wyobraża sobie świata bez roślin. Bez nich nie byłoby tlenu, a co za tym idzie także ludzi i innych stworzeń. Rośliny w procesie fotosyntezy przetwarzają proste związki nieorganiczne w związki organiczne. Produktem tego procesu jest tlen. Jednak nadal wiemy zbyt mało o tym, w jaki sposób rośliny właściwie wytwarzają tlen. Naukowcy z Uniwersytetu Stanowego w Luizjanie dokonali ostatnio odkrycia, które pomoże nam lepiej zrozumieć ten bardzo ważny proces.

Przełomowe odkrycie poszerza naszą wiedzę na temat fotosyntezy

Terry  Bricker, profesor na Wydziale Nauk Biologicznych Uniwersytetu Stanowego w Luizjanie, poświęcił wiele lat na badanie biochemii komórkowej roślin, a w szczególności procesu fotosyntezy. Jego podopieczna – Manjula Mummadisetti – przeprowadziła ostatnie badania nad systemem komórkowym, odpowiedzialnym za wytwarzanie tlenu w procesie fotosyntezy. Nosi on nazwę fotosystem II. Mummadisetti stworzyła model 3D dwóch białek, PsbP i PsbQ, które są niezbędne w procesie produkcji tlenu i przeanalizowała sposób w jaki łączą się one i oddziałują na siebie wzajemnie. W tym celu wyizolowała chloroplasty ze szpinaku i działała na nie środkami chemicznymi, aby wzmocnić fotosystem II, tj. system wewnątrz rośliny, w którym wytwarzany jest tlen. Następnie, przy użyciu spektrometrii mas o wysokiej rozdzielczości mogła zaobserwować, gdzie dane białka nakładają się na siebie i łączą.

Według Mummadisetti to odkrycie wnosi wiele do badań nad fotosyntezą. Czekano na więcej informacji na ten temat od bardzo długiego czasu, ponieważ do tej pory, bez zaprezentowanej przez nią metody, badanie wspomnianych białek tak dokładnie nie było możliwe.

Jedna z zasad biochemii mówi, że budowa białek określa ich funkcję. Dzięki modelowi 3D, który stworzyła, Mummadisetti znacznie poszerzyła ogólną wiedzę na temat struktury PsbP i PsbQ, dzięki czemu można będzie lepiej zrozumieć ich działanie.

„Szczerze mówiąc, jest to pierwsza publikacja, która pokazuje bezpośredni związek pomiędzy PsbP i PsbQ,” mówi Bricker. „Dzięki pracy Manju, wiemy już, jak oddziałują na siebie PsbP i PsbQ i możemy stworzyć wiarygodną hipotezę na temat tego jak te białka razem działają.”

Bricker porównuje te bardzo istotne białka do części samochodu, które umożliwiają ropie dotarcie do silnika. Według niego, w roślinach „ropa” to wapń i chlorek, a „paliwo” to woda i światło słoneczne. Dzięki budowie PsbP i PsbQ możliwe jest wydajne wykorzystanie wapnia i chlorku w roślinie, co umożliwia jej wytworzenie tlenu. Profesor dodaje też, że do tej pory wiadome było, że wspomniane białka muszą mieć ze sobą jakiś związek, jednak nie było na to konkretnego dowodu. Po 30 latach badań Manju Mummadisetti udało się udowodnić, że PsbP i PsbQ oddziałują ze sobą.

  1. P. Mummadisetti, L. K. Frankel, H. D. Bellamy, L. Sallans, J. S. Goettert, M. Brylinski, P. A. Limbach, T. M. Bricker. Use of protein cross-linking and radiolytic footprinting to elucidate PsbP and PsbQ interactions within higher plant Photosystem II. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2014; DOI: 10.1073/pnas.1415165111
  2. http://www.sciencedaily.com/releases/2014/10/141027182857.htm

Opracowała: Joanna Grzelak

Korekta: Maciej Bielak-Wolanin

Bookmark the permalink.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *


*