Tar bilder när växter gör syre

| Av Redaktionen Kemivärlden Biotech med Kemisk Tidskrift | Tipsa redaktionen

Forskarna tillägnar sig allt mer kunskap om hur växter spjälkar vattenmolekyler till syre genom experimentella studier på molekylnivå. En internationell forskargrupp har nu funnit ett sätt att skapa högupplösta bilder av reaktionen, som sker i fotosystem II.

Resultaten har publicerats i Nature.

"Det här är ett genombrott! Vår studie banar väg för förståelse av hur en syremolekyl stegvis bildas av två vattenmolekyler", säger Johannes Messinger, professor i biologisk kemi vid Umeå universitet och en av de ledande forskarna i projektet i ett pressmeddelande.

I ett internationellt samarbetsprojekt har professor Johannes Messinger, som nyligen anslutit sig till programmet för molekylär biomimetik vid Uppsala universitet, funnit ett sätt att skapa en högupplöst bild av denna reaktion genom att använda en frielektronlaser vid SLAC National Accelerator Laboratory vid Stanford-universitetet.

Forskarna har utvecklat ett nytt sätt att framställa mikrokristaller av Fotosystem II, det proteinkomplex i växter som producerar syre från vatten med hjälp av solljus. Mikrokristallerna placerades på ett löpande band med en sorts bläckstråleteknik. På det löpande bandet belystes sedan mikrokristallerna med laserstrålar av grönt synligt ljus, för att starta vattenspjälkningsmekanismen.

Under denna process går proteinkomplexet igenom ett antal mellanliggande tillstånd innan syre-syrebindningsreaktionen startar.

Strukturen hos de ljusaktiverade tillstånden i Fotosystem II undersöktes genom att bestråla kristallerna med ultrasnabba pulser av röntgenstrålning (10-15s).

I den vetenskapliga artikeln presenterar författarna hur de kunde urskilja strukturella skillnader mellan två av tillstånden (ett stabilt tillstånd i mörker och ett semi-stabilt tillstånd vid belysning).

"Nu är allt upplagt för att vi ska kunna ta itu med de sista återstående mysterierna kring hur växter tillverkar syre – en dröm har gått i uppfyllelse", säger Johannes Messinger.

För att nå fram till resultaten har forskargrupper från Lawrence Berkeley National Laboratory, Stanforduniversitetet, Humboldtuniversitetet i Berlin, Umeå universitet och Uppsala universitet samarbetat i fem år.

Länk till artikel

Structure of photosystem II and substrate binding at room temperature.Nature (2016).



Håll dig uppdaterad med Kemivärlden Biotech
Är du prenumerant? Bli prenumerant

Med en prenumeration får du obegränsad tillgång till webbtidningen. Läs webbtidningen online.


Skriv din kommentar
Startsidan just nu

Kemiingenjörer jobbar mest

Det är högst arbetsbelastning och mest FoU på innovations- och kemiföretagen, enligt en ny rapport från Sveriges Ingenjörer.

Bakterier gör bättre cellulosa

Umeå universitet och Processum ska utveckla produktionsmetoder för bakteriell nanocellulosa från lågvärdiga sidoströmmar från massabruk.

Ny prorektor utsedd

Två svenska bidrag i final

Finalisterna i AkzoNobels tävling Imagine Chemistry är nu klara. Av de 20 är två svenska.

Diamanter avslöjar försvunnen planet

Forskare tror nu att man har bevis för att solsystemet i sin tidiga fas innehöll fler planeter.

Grönt te utvärderat

EFSA, EUs myndighet för livsmedelssäkerhet, har utvärderat säkerheten hos katekiner från grönt te i olika livsmedel efter oro för leverskador.

Nyhetsbrev

Etikprövningsutredning sågas

Etikprövningsutredningens förslag får helt underkänt av Kungl. Vetenskapsakademien och Statens medicinsk-etiska råd.

Arkiv

Ny superdator för svenska forskare

Brist på biomedicinska analytiker väntar

Åderförkalkning liknar cancer

Ny forskning visar att ämnesomsättningen hos inflammerade, instabila plack skiljer sig från stabila plack men liknar den hos cancerceller.

Diagnostikbolag satsar stort

Empe Diagnostics vid Karolinska Science Park reser nytt kapital för att lansera ett snabbtest för diagnos och resistensbestämning av tuberkulos.

Grafenspikar dödar bakterier

En minimal spikmatta av grafen blir ett dödligt vapen som skär sönder bakterier. På så sätt motverkas infektioner vid exempelvis implantatkirurgi.

Mossa snabbrenar arsenikvatten

En mossa som kan ta bort arsenik från förorenat vatten har upptäckts av forskare vid Stockholms universitet.

Årets Göran Gustafssonpristagare utsedda

Fem unga forskare prisas för enastående forskning och får 4,5 miljoner i forskningsanslag, samt ett personligt pris på 250 000 kronor.

Hanöbukten mår dåligt

Magra torskar, sjuka skrubbskäddor och överdödlighet hos ejderungar är tydliga tecken på att ekosystemet i Hanöbukten inte är i balans.

Konferens om precisionsmedicin lockade många

Årets upplaga av ”The future of Swedish and Danish life science” med det brännande aktuella ämnet ”precisionsmedicin och big data” drog runt 300 deltagare.

Renare luft ger oss ett år till

Invånarna i Stockholm, Göteborg och Malmö lever i genomsnitt ett år längre idag än för 25 år sedan tack vare minskade luftföroreningar från vägtrafiken.

Bly i små billiga plastprylar

Kemikalieinspektionen har granskat innehållet av kemikalier i små varor som barn kan stoppa i munnen, bland annat mobilfodral, prydnadssaker och hemelektronik.

Vetenskapens skatter visas

Det japanska kejsarparet ska inviga en utställning i Tokyo på temat konst och vetenskap med skatter från Gustavianum.

Genetik kan ligga bakom sockertolerans

Trots sötsug och kolhydratkonsumtion kan personer som har två kopior av genen FGF21 vara smala, enligt en ny studie i Cell Reports som har inkluderat 451,099 personer.

Drygt sex miljarder för stockholmsbolag

Amerikanska bolaget Alexion har lagt ett bud på stockholmsbaserade Wilson Therapeutics som utvecklar nya läkemedel för patienter med ovanliga kopparrelaterade sjukdomar.

Siktar på börsen

Årsringar kan ge säkrare klimatprognoser

Tio ERC-anslag till svenska forskare

Europeiska forskningsrådet ERC meddelar att de delar ut motsvarande 653 miljoner euro till totalt 269 seniora forskare. Tio forskare vid svenska universitet får anslag.

Biogaia köper majoriteten i Metabogen

TFS rekryterar

Bärpigment påverkar cancerceller

GSK tar över receptfritt

Stora kliv för A1M pharma

Så slår ståltullarna mot gruvnäringen

SenzaGen tecknar USA-avtal

Dansk till AkzoNobels styrelse

20 000 dör av fel med mediciner

Se alla Företagens egna nyheter

Sänd till en kollega

0.169