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

Mest läst

Startsidan just nu

Avslöjande siffror i rapport om vården

Den nya rapporten Future Health index som görs årligen av Philips visar att svensk vård fungerar bra, men flera länder är bättre. Bristen på teknik pekas ut som det stora problemet av hela panelen under debatt i Almedalen.

Nöjda kemister på nationellt kemimöte

Närmare 500 deltagare kom till det första nationella kemimötet i Lund som slutade på onsdagen.

Lennart Nilssonpriset till mikroskopist

Biokonstnären och forskaren Thomas Deerinck är 2018 års vinnare av Lennart Nilsson Award.

Ny skyddsmekanism mot fria syreradikaler

Forskare vid Stockholms universitet och universitetet i Bern har upptäckt ett nytt protein, i bakterier, som elegant omvandlar superoxid direkt till syre.

Svensk-dansk framgång

I konkurrens med drygt 100 andra EU-finansierade projekt har det svensk-danska projektet ReproUnion gått vidare till final.

Hon får KTHs stora pris

Kemiprofessorn och världsledande batteriforskaren Kristina Edström får KTHs stora pris 2018.

Nyhetsbrev

Inleder samtal om globalt kemikalieavtal

Under måndagen inledde miljöminister Karolina Skog (MP) samtal med europeiska ministerkolleger för att skapa ett Parisavtal för kemikalier.

Arkiv

Professor i kemilärande hedersdoktor

Plus

Tufft ta vetenskapen till politiken

I år kan bli sista året för regeringens vetenskapliga råd för hållbar utveckling och ordföranden Karin Markides berättar hur det har gått hittills.

Prisas för DNA-origami

Björn Högberg, Karolinska Institutet, får Hugo Theorells pris i biofysik 2018 för sitt unika sätt att använda DNA-nanostrukturer i sin forskning.

Exosomer sprider Alzheimers

Cellens egna sopsäckar, som tar hand om skadliga proteiner, kan sprida Alzheimers sjukdom till andra nervceller i hjärnan.

Sommarläsning: Hyllning till vätebindningen

Varför fryser varmt vatten fortare än kallt, vad är isträ och har vatten minne? Det är några av frågorna som besvaras i en ny bok.

Blodprov ska hitta cancer tidigt

I ett nytt projekt, Ultrakänsliga analyser för bättre hälsa och kriminalteknik (ULTRA) ska nya, superkänsliga tekniker för DNA-analys av kroppsvätskor utvecklas och anpassas för slutanvändare.

Läkemedelsrening behöver inte vara dyr

Tekniken för avancerad rening av läkemedelsrester på svenska avloppsreningsverk finns, till en kostnad av cirka en krona per kubikmeter vatten.

Första spadtaget i Stenungsund

AkzoNobel Specialty Chemicals har tagit första spadtaget för en revolutionerande demonstrationsanläggning i Stenungsund.

Filippa K samarbetar med OrganoClick

Recipharm köper anläggning för halv miljard

CMO-bolaget Recipharm köper tillverkningsanläggning för inhalationsprodukter i Storbritannien från Sanofi för 45 miljoner pund, men Brexit oroar inte vd.

Rekordutdelning till hjärnforskning

Nytt nätverk för mikrofluidik

Ett nätverk för forskning och utbildning i mikrofluidik har nyligen bildats i Sverige.

Gensax kan öka cancerrisk

Ännu en Alzheimerkandidat skrotas

Besök ett bruk i sommar

I sommar har allmänheten möjlighet att besöka fem av Stora Ensos svenska bruk som tillverkar papper, massa och kartong.

44 000 rosengener kartlagda

Ett internationellt forskarsamarbete har tagit fram ett referensgenom för rosen till nytta för odlare.

Swedish Algae Factory får LIFE-anslag

Biogaia tappar vd

Han lämnar Arocell

Astrazeneca-läkemedel till USA

Se alla Företagens egna nyheter

Sänd till en kollega

0.163