研究发现植物可以用来启动光合作用的机制

收获阳光以产生能量是植物自然会做出的复杂反应,但人们对此知之甚少。由华盛顿州立大学教授领导的研究小组开发了一种新工具,用于研究脂质与植物中蛋白质的相互作用,以帮助了解光合作用的发生方式。

该图右侧显示了蛋白质,左侧是非双层脂质,从能量生成器变为能量耗散剂。图片来源:华盛顿州立大学

在今年早些时候发表在《生物化学杂志》上的这篇论文中,科学家们使用这种新工具找到了脂质,该脂质控制着植物中光合蛋白何时从光收集器转换为能量消耗器。

WSU的生物化学研究所教授Helmut Kirchhoff说:“光合作用存在很多潜在的危险。” “如果植物吸收的能量不能被新陈代谢所利用,它可能会毒害植物并杀死细胞。光收集蛋白质的转换对于在光线过多的情况下保护系统至关重要。”

到目前为止,还没有人确切地知道植物在晴天如何避免这种毒性。这是一项重要的科学突破。该报告最近被《科学》杂志选为2020年3月的编辑选择论文。

基尔霍夫说:“我真的很惊讶被选中。” “我们很高兴并很荣幸能被这样的顶级杂志选中。”Kirchhoff与WSU的Stefanie Tietz,RicardaHöhner和Alice Olson以及加利福尼亚大学伯克利分校的Michelle Leuenberger和Graham R Fleming共同撰写了这篇论文。

这个怎么运作

在这篇论文中,研究人员开发了一种研究脂质的方法,脂质是细胞膜中执行多种功能的分子,如何与叶绿体中的蛋白质相互作用,叶绿体是绿色植物细胞中光合作用的一部分。

他们发现,一种特殊类型的脂质,称为非双层脂质,似乎可以控制植物在有足够的光照并且需要消散一些能量时所产生的光收集蛋白的开关。

Kirchhoff说:“我们怀疑这种非双层脂质在控制膜蛋白的结构和功能中起着作用。” “我们知道它必须具有功能,因为它是光合膜中最丰富的脂质。我们只是不知道确切的作用是什么。”

研究结果的未来用途

在人口不断变化的气候变化中,以更少的资源种植更多的粮食至关重要。Kirchhoff说,这一新发现可能有一天会导致一种针对特定环境优化作物光合作用的方法,因此不必浪费多余的能量。

他说:“我们仍处于起步阶段,但我们对本文中的发现感到兴奋。” “并且我们将继续使用我们的新方法来研究其他脂质 – 蛋白质相互作用,以了解我们还能学到什么。”

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0 条回复 A文章作者 M管理员
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