Por primera vez, los investigadores de Umeå, con la ayuda de microscopía electrónica criogénica, lograron producir una imagen de alta resolución del fotosistema II, el complejo central de la fotosíntesis, de la planta modelo Arabidopsis. El enorme complejo es responsablepara la producción de oxígeno vital en la fotosíntesis que una vez hizo posible la vida en nuestro planeta. El estudio se publica en Informes científicos .
"La estructura nos brinda información detallada sobre los diversos cofactores, como la clorofila y las moléculas de lípidos en el fotosistema II. También hemos logrado mostrar exactamente dónde y cómo se unen los detergentes y afectan la estabilidad del complejo", dice Wolfgang Schröder, profesoren el Departamento de Química de la Universidad de Umeå Suecia, quien dirigió el estudio.
La "rata experimental" de los investigadores de plantas ha sido durante los últimos 25 años la planta thale berro / berro de oreja de ratón Arabidopsis thaliana . La razón de esto es que esta "hierba" crece rápidamente incluso en nuestras latitudes septentrionales en Suecia y en 2000, los investigadores lograron secuenciar todos sus genes.
En el corazón del proceso fotosintético se encuentra el complejo Fotosistema II. Contiene casi 30 proteínas diferentes y una serie de cofactores como diferentes pigmentos y metales y es sin duda alguna uno de los complejos más grandes en cloroplastos vegetales.La estructura de este estudio tiene la misma alta resolución que las dos estructuras anteriores obtenidas a partir de espinacas y guisantes, lo que por primera vez permite una comparación del complejo del fotosistema II de las plantas con el mismo nivel de detalle.
"He trabajado con este complejo desde que me convertí en estudiante de doctorado en química de proteínas vegetales en la Universidad de Lund en 1983", dice Wolfgang Schröder. "Recuerdo que cuando era estudiante de doctorado bromeé en la pausa para el café" piensa si podrías bucearen el fotosistema II y mire a su alrededor. "Hoy, con la nueva tecnología y mi estudiante de doctorado extremadamente talentoso André Graça y mis dos fantásticos colegas investigadores Michael Hall y Karina Persson, ahora hemos podido hacer esto".
La tecnología que han utilizado los investigadores se llama microscopía electrónica criogénica Premio Nobel de Química 2017 y significa brevemente que las muestras biológicas se derriban en etano líquido -190 grados Celsius. Casi 100.000 imágenes de partículas EM bidimensionales deSe seleccionan orientaciones aleatorias. Usando varios recursos computacionales, la colección de imágenes 2D se puede usar para reconstruir una estructura tridimensional.
"Además, fue extremadamente emocionante ver si nuestros análisis bioquímicos anteriores del complejo eran correctos. Por lo general, el privilegio de publicar estructuras con este tamaño y resolución solo es posible para equipos de investigación más grandes de diferentes laboratorios, ya que requiere muchode datos, tiempo y esfuerzo. En nuestro caso, somos cuatro investigadores de Umeå dentro de la red Integrated Structural Biology, ISB, quienes crearon esta estructura para que sea una investigación producida "localmente", dice Wolfgang Schröder con una sonrisa.
La investigación está financiada principalmente por la Fundación Carl Tryggers. Los datos se recopilaron en Umeå Core Facility for Electron Microscopy, UCEM, que forma parte de la National Microscopy Infrastructure, NMI.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Umea . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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