جامعة ولاية أريزونا من قبل فريق من العلماء إلى تحديد بنية معقدة كبيرة جدا فائقة الضوئي، لكشف أسرار عملية التمثيل الضوئي وخطوة كبيرة إلى الأمام. تم نشر هذا الاكتشاف المهم في 27 مايو 2019 قضية "الطبيعة الهيكلية والبيولوجيا الجزيئية." وجدت معهد العلوم الجزيئية والتكنولوجيا الحيوية أن بنية التطبيق مساعد تصميم مركز أستاذ يوفال Marzoli، ويوضح: فائقة مجمع موجود في الارتباط بين الهوائي والضوئي البروتين مركز التفاعل في جميع الكائنات الضوئي، وهذا الضوئي معين من دور الطحالب الخضراء الزرقاء، وهي بكتيريا (الباب).

في البكتيريا، الأكسجين الضوئي لأول مرة (منذ بلايين السنين)، وتطورت لاحقا إلى ما نعرفه اليوم عن أنواع الأكسجين في عملية التمثيل الضوئي. ويضم فريق مازور لطلاب الدراسات العليا وما بعد الدكتوراه هيلا Toporik لى جين، ومركز اكتشاف والعلوم الجزيئية وهيكل تطبيق تشاو بولين، أستاذ مشارك، وأستاذ جون م مركز كاولي للتعاون عالية الدقة المجهر الإلكتروني دوايت ويليامز. النباتات والطحالب والبكتيريا الزرقاء تنتج الأكسجين من خلال عملية التمثيل الضوئي والحد من الكربون، تماما كما الكربوهيدرات، والتي توفر الطاقة لدينا المحيط الحيوي بأكمله.

الضوئي I (PSI) والضوئي الثاني (PSII) هما المجمعات الصباغ البروتين، الذي ينسق عملية التمثيل الضوئي تفاعل ضوئي الابتدائي. فهم هذه النظم البصرية هو كيفية لعب السحر هي واحدة من هدف طالما سعت للمجتمع العلمي. فيزيائي والحائز على جائزة نوبل ريتشارد فاينمان وقال الشهيرة:

(تم إضافة بطاقات الدائرة هنا، يرجى الذهاب إلى رأي العميل عناوين اليوم)

الإجابة على العديد من المشاكل البيولوجية الأساسية بسهولة جدا، نظرتم الى هذا الشيء! والواقع أن الفكرة الأساسية لعلم الأحياء الهيكلي وراء ذلك هو أنه بمجرد أن يكون الشخص قادرا على نحو مفصل بما فيه الكفاية "الملاحظة" "الأشياء" لتحديد التركيب الذري، وقال انه سيكون بطبيعة الحال قادرة على الإجابة جزء من المشاركين وكيف العمليات البيولوجية المعقدة والسبب في أن العمل في هذا الطريق.

• (بروكيد بارك - يتضح) "الطبيعة الجزيئية والهيكلية الأحياء"، التي نشرت على 27 من الدياتومات بولي الهيكل العام فائقة التعقيد. الصورة: يوفال مازور

في السنوات الأخيرة، واحد الجسيمات البرد الإلكترون المجهري (البرد EM) أثار ثورة في علم الأحياء الهيكلي وتصبح الانضباط الناشئة الرائدة. المجهر البرد الإلكترون يسمح للباحثين لدراسة المستحيل قبل بضع سنوات لدراسة الهياكل البيولوجية، هو الان في التعقيد لم يسبق لها مثيل من هذه الهياكل التي أفصح عنها في التفاصيل. في الواقع، فإن هذه التكنولوجيا المستخدمة من قبل مدرسة ASU العلوم الجزيئية والفنون من الخبراء، مما يجعل تفسير الهياكل PSI-ISIA المعقدة الممكنة. في المختبر، ويتم إنتاج هذه معين فائقة تعقيدا البكتيريا الزرقاء في بيئة منخفضة من الحديد أو تدفق مفرط. ومع ذلك، في "العالم الحقيقي"، والحديد موجود في تركيزات منخفضة جدا، قد تكون خفيفة القاعدة وليس الاستثناء.

حتى في نهاية المطاف، هو الضوئي المشطورة I شكل شائع جدا من التمثيل الضوئي، I الضوئي هو واحد من اثنين من المحركات الأساسية. حجم مركب فريد من نوعه، ومن المعروف أن التركيب الجزيئي في أكبر المجمعات الضوئي فائقة والتعقيد من خلال عدد وافر من جزيئات مختلفة 700 (أساسا الخفيفة جزيئات جمع) التكوين. الدياتومات supercomplex يحتوي على 591 نوعا من الكلوروفيل، التمثيل الضوئي ملزم هو إلى حد بعيد البناء الأكثر شهرة عدد فائقة صبغ معقدة. قدرة التعبير البكتيريا الزرقاء من هذا المجمع تلعب دورا هاما في الضغط عليهم من أجل البقاء في ظل هذه الظروف. مجمع تمثل أيضا مخالب كبيرة، وهي شائعة جدا في البكتيريا الزرقاء البحرية

وهم يمثلون نسبة كبيرة (تقدر بما يتراوح بين 15 إلى 25) في المبلغ الإجمالي للعملية التمثيل الضوئي العالمي. هذا البحث هو على الانتهاء من سلالة المختبر المشترك، بدلا من التركيز على نوع واحد من الأنواع البحرية. الهيكل الحالي يكشف معظم تفاصيل مهمة من هذا الجهاز ضخمة، كفيلم جزءا لا يتجزأ من المثال الأول هوائيات فرع البكتيرية البروتين الأزرق، أن آليات جمع وحماية البصرية الخفيفة من البكتيريا الزرقاء (من الشروط الزائدة أو ضوء تذبذب) أساسا للتقييم الطريق. فهم تعقيد وظيفة mugwort الضوئي فائقة التعقيد والمساعدة في نهاية المطاف التأكد من أن لدينا امدادات مستقرة من الطاقة على الأرض، والتي هي بلا شك واحدة من التحديات الرئيسية في القرن 21.

الديباج بارك | البحوث / من: جامعة ولاية أريزونا

مجلة إشارة "الطبيعة الهيكلية والبيولوجيا الجزيئية"

دوى: 10.1038 / s41594-019-0228-8

الديباج بارك | علوم والتكنولوجيا والبحوث والعلوم