Найдено недостающее звено фотосинтеза водорослей


Найдено недостающее звено фотосинтеза водорослей

Ученые из Университета штата Луизиана и Йоркского университета объяснили долгое время остававшийся непонятным шаг в механизмах концентрации СО2 (CCM), повышающих эффективность фотосинтеза зеленых водорослей в сравнении с другими растениями.

Открытие поможет в создании функциональных CCM для повышения производительности пищевых культур, сообщает eurekalert.org. Выводы исследования опубликованы в журнале PNAS.

«Большинство растений страдает от фотореспирации, когда Rubisco, фермент, запускающий фотосинтез, не может отличить углекислый газ от кислорода, потребляющего большое количество энергии растения, — сказал Джеймс Морони, бывший профессор УШЛ. – Наша цель – создать CCM, окружающие фермент большим количеством СО2 и уменьшающие вероятность захвата молекул кислорода – проблемы, распространяющейся с ростом температур».

Морони входит в RIPE (Реализация повышенной фотосинтетической эффективности) – международный исследовательский проект, возглавляемый УШЛ.






СО2 распространяется по клеточным мембранам сравнительно легко. Бикарбонат (HCO3-) – примерно в 50 000 раз медленнее из-за отрицательного заряда. Зеленые водоросли Chlamydomonas reinhardtii (хлами) транспортируют вещество через 3 клеточные мембраны в пиреноид, где содержится Rubisco. Здесь бикарбонат превращается в углекислый газ и вводится в сахар.

«До этого мы не понимали, как вещество проходит третий барьер, — сказала Ананя Мукерджи, руководившая проектом. – Годами мы пытались найти недостающий компонент. Но оказалось, что в процессе участвуют 3 транспортных белка. Они были недостающим звеном в понимании CCM хламидомонады».

Ученые предположили, что эти протеины будет легче передать пищевым культурам, чем известные аналоги.

«Хлами теснее связаны с растениями, чем другие фотосинтетические водоросли, вроде цианобактерий и диатом», — сказал Люк Маккиндер, лектор Йоркского университета.

Авторы предполагают, что создание функциональных CCM в пищевых культурах поможет задерживать больше воды, значительно уменьшая потери энергии от светового дыхания. Выведение устойчивых к климатическим изменениям видов – важный аспект поддержания пищевой безопасности.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: