Megfejtették a fotoszintézist irányító fehérje szerkezetének titkát

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.

fotó: stock

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 növő globális népesség.

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.

agrotrend.hu / ArsRatio