En un nuevo estudio, los investigadores han logrado un progreso significativo en la visualización de cómo las plantas dividen el agua para producir oxígeno. Los resultados se publican en Naturaleza .
Para mitigar el cambio climático, las plantas juegan un papel crucial: utilizan la luz solar para eliminar el dióxido de carbono del gas de efecto invernadero de la atmósfera y convertirlo en biomasa. Al dividir el agua, también producen en este proceso el oxígeno que respiramos. Este último proceso puederesultan aún más importantes para salvar el clima: si se entiende completamente, llevará a los investigadores al desarrollo de dispositivos que produzcan combustible de hidrógeno limpio a partir de energía solar y agua, con una eficiencia mucho mayor que la que las plantas pueden producir biomasa.
En colaboración con un equipo internacional de investigadores, el profesor Johannes Messinger, quien recientemente se unió al Programa de Biomimética Molecular en la Universidad de Uppsala, ahora ha encontrado una manera de visualizar esta reacción a alta resolución usando el láser de rayos X de electrones libres en SLACNational Accelerator Laboratory y Stanford University. Para este trabajo, el consorcio de investigación desarrolló nuevas formas de cultivar microcristales del fotosistema II, el complejo de proteínas que en las plantas es responsable de producir oxígeno a partir del agua utilizando la luz solar. Estos microcristales se colocaron en una cinta transportadora utilizando tecnologíasimilar a la impresión por chorro de tinta. En el cinturón, los cristales se iluminaron con destellos láser de luz verde, para comenzar el ciclo de reacción de división del agua. La estructura de estos estados activados se visualizó posteriormente golpeando los cristales en el extremo del cinturón conpulsos de rayos X ultrarrápidos.
"Este trabajo es un gran avance. Allana el camino para estudiar, paso a paso, cómo se forma una molécula de oxígeno a partir de dos moléculas de agua", dice Johannes Messinger, uno de los autores principales de este estudio.
En el informe, los autores pudieron resolver las diferencias estructurales entre dos de los estados del fotosistema II que están involucrados en la división del agua. Para alcanzar este objetivo, los equipos de investigación del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, Universidad de Stanford, Universidad Humboldt de Berlín, La Universidad de Umeå y la Universidad de Uppsala colaboraron durante cinco años.
"Ahora estamos preparados para enfrentar los misterios finales de cómo las plantas producen oxígeno, un sueño hecho realidad", dice Johannes Messinger.
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Materiales proporcionado por Universidad de Uppsala . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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