Oamenii de știință ai Universității de Stat din Michigan au găsit o legătură între modul în care bacteriile care locuiesc în apă, numite cianobacterii, monitorizează calitatea luminii din mediul înconjurător și cantitatea de energie pe care o obțin din fotosinteză.

afectează

Cianobacteriile sunt microorganisme - fiecare de 25 de ori mai mici decât lățimea unui fir de păr uman - care domină oceanele, lacurile și râurile planetei.

Au fost unul dintre primele organisme care au dezvoltat capacitatea de a fotosinteza cu miliarde de ani în urmă și au dezvoltat nenumărate sisteme interne pentru a monitoriza calitatea luminii înconjurătoare pentru a regla fotosinteza pentru o performanță optimă.

În cadrul studiului, studentul absolvent Brandon Rohnke și o echipă din laboratorul Beronda Montgomery arată că modificarea unuia dintre aceste sisteme de monitorizare prin eliminarea unei proteine ​​de detectare a luminii, RcaE, determină cianobacteria, Fremyella, să producă factori fotosintetici mai numeroși, dar mai mici, care face-i hrana.

Sistemul de monitorizare, aclimatizarea cromatică complementară, permite cianobacteriilor să urmărească calitatea luminii - pe măsură ce se scufundă și plutesc în apă - astfel încât să se acorde și să capteze cea mai disponibilă lungime de undă în orice moment. De exemplu, apa de suprafață este bogată în lumină roșie, în timp ce nivelurile mai profunde au lumină verde abundentă și lumină roșie mai redusă.

In natura, o celula Fremyella are doi-trei carboxizomi pe sectiune transversala a celulei, a spus Rohnke, care lucreaza la Laboratorul de Cercetare a Plantelor MSU-DOE. Cu toate acestea, celulele de laborator carora li s-a eliminat proteina de detectare a luminii au pana la sapte carboxizomi, dar in medie sunt mai mici.

Studiul face parte dintr-un proiect pe termen lung, finanțat de Departamentul Energiei, pentru valorificarea carboxizomilor pentru uz uman. Cercetătorii doresc să recondiționeze acești factori cu mașini interne personalizate care produc biocombustibili sau produse medicale.

„Cumva, indicii ușori controlează strâns cantitatea și structura carboxisomului, dar trebuie totuși să ne dăm seama cum funcționează acest lucru”, a spus Rohnke. „Dobândirea acestor cunoștințe și obținerea capacității de a forma artificial numărul și dimensiunea carboxizomilor personalizați ne-ar putea ajuta să gestionăm nivelurile de productivitate în contextele viitoare ale biotehnologiei.”

„Dar, înainte de a ne imagina că ne alimentăm mașinile și avioanele cu„ combustibil cianobacterian ”, mai avem multe alte sisteme de monitorizare lăsate de descifrat. Ajungem încet și sigur ", a spus Rohnke.