18:13 2024-02-22 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Iluminând actul de echilibrare sursă-chiuvetă al „bacteriilor verzi” fotosintetice

_ Iluminarea echilibrării sursă-chiuvetă actul de „bacterii verzi mici” fotosintetice

Cianobacteriile sunt mici microorganisme verzi care fotosintetizează, la fel ca plantele și algele, dar cu diferențe majore în modul în care funcționează.

„Prefer să spun. că sunt bacterii verzi minuscule care sunt capabile să efectueze fotosinteza ca plante, dar într-un compartiment foarte mic”, María Santos-Merino, cercetător postdoctoral în laboratorul Ducat de la Michigan State University-Department of Energy Plant Research Laboratory, sau PRL.

Santos-Merino a fost primul autor al unei publicații recente în Metabolic Engineering care analizează modul în care cianobacteriile echilibrează energia celulară între „sursă și chiuvetă”, care poate avea aplicații în aval în bioproducție.

>În timpul fotosintezei, un organism efectuează mulți pași atunci când ia energie luminoasă și o transformă în combustibilul de care are nevoie pentru a crește și a supraviețui. În același timp, organismul nu vrea să lucreze pentru a recolta mai multă energie decât are nevoie. Așa că trebuie să fie capabil să se semnalizeze din interior pentru a indica faptul că a recoltat suficientă energie.

Source-sink este numele dat unui mecanism de reglare care echilibrează energia luminoasă recoltată în fotosinteză - sursa - cu capacitatea de a utiliza respectiva energie luminoasă – chiuvetă.

„Încercăm să identificăm comunicarea dintre activitățile sursă și cele ale chiuvetei”, a spus Santos-Merino. „Cu alte cuvinte, încercăm să identificăm modul în care cianobacteriile sunt capabile să echilibreze activitatea sursei cu capacitatea acesteia de a folosi această energie în diferitele chiuvete. Știm că acest proces are loc, dar nu știam cum a fost reglementat. „

Cercetătorii au început cu o bibliotecă de 44 de sisteme proteice cu două componente. Sistemele cu două componente funcționează ca mesajele text. O componentă trimite un mesaj, iar cealaltă primește și răspunde. Acesta este modul în care cianobacteriile comunică și răspund în mod normal la indiciile de mediu și interne.

Luând cele 44 de sisteme cu două componente, cercetătorii au creat cianobacteriile mutante, fără una dintre aceste componente. Apoi au observat dacă comunicarea dintre sursă și chiuvetă a fost perturbată, permițându-le să determine care dintre aceste 44 de sisteme cu două componente au fost implicate în această cale de semnalizare, dacă este cazul.

Studiul a identificat patru candidați ai sistemului. 44 credeau că sunt implicați. Următorii pași pentru laborator includ caracterizarea în continuare a ceea ce fac acești candidați individuali la nivel molecular și metabolic.

„Cea mai interesantă concluzie a acestei cercetări a fost că implică faptul că rețeaua centrală care reglează echilibrul energetic în cianobacterii se poate odihni. pe relativ puține proteine ​​de reglementare”, a spus Daniel Ducat, profesor asociat la PRL și în cadrul Departamentului de Biochimie și Biologie Moleculară. El a fost cercetătorul principal al acestui studiu.

„Aceste proteine ​​nu au fost în mare parte implicate în rolurile de echilibrare a energiei în literatura anterioară. Pe termen lung, aplicarea practică a acestei cercetări este că dacă aflăm cum pentru a stabili echilibrul metabolic al cianobacteriilor, ne-ar putea permite să le pregătim pentru o activitate fotosintetică și o eficiență mai mare.”

Santos-Merino lucrează cu cianobacteriile de când și-a început studiile doctorale în 2012.

p>

„Cred că sunt microorganisme fascinante, subapreciate, care au avut roluri ecologice foarte importante”, a spus ea. „De fiecare dată când descopăr ceva necunoscut, curiozitatea mea crește, [motivându-mă] să aprofundez semnificația acestei descoperiri. Există încă o mulțime de întrebări fără răspuns despre cum au loc anumite procese metabolice în cianobacterii și cum sunt acestea. Răspunsul la unele dintre ele – sau cel puțin încercarea de a le răspunde – este ceea ce mă face să vreau să continui să lucrez cu aceste organisme.”

(Fluierul)

Inapoi