В искусственной клетке собран фотосинтетический аппарат — Naked Science
23.03.2017
Редакция Naked Science

В искусственной клетке собран фотосинтетический аппарат

Исследователи из Италии смогли собрать в искусственной клетке аппарат фотосинтеза. Это открывает перед исследователями принципиально новые возможности.

1200px-blatt-wiki
©Wikipedia

Как мы знаем, фотосинтез – это реакция, преобразующая энергию света в энергию химических связей. Именно путем фотосинтеза растения, используя кванты света, превращают углекислый газ и воду в органические соединения и кислород. Все это позволяет выживать не только самим растениям, но и миллионам других микроорганизмов, населяющих наш мир. Отметим, что у растений фотосинтетический аппарат размещен в мембранах специальных органелл, именуемых хлоропластами. В результате работы хлоропластов генерируется поток протонов через мембрану, благодаря чему возникает протонный градиент. Из-за этого клетки имеют возможность запасаться энергией, синтезируя высокоэнергетические молекулы АТФ.

 

Заметим, что к фотосинтезу способны некоторые бактерии. В их случае местом расположения фотосинтетического аппарата являются цитоплазматические мембраны, а протонный градиент формируется между цитоплазмой и наружной средой.

 

Сейчас ученые обратили внимание на фотосинтетический аппарат пурпурных бактерий. Исследователи решили создать искусственную систему фотосинтеза. Для этой цели был использован лишь основной трансмембранный белок реакционного центра бактерии Rhodobacter sphaeroides, в то время как вспомогательные молекулы применены не были. Подобные эксперименты проводились и ранее: только часто ученые сталкивались с проблемой ориентации белков в мембранах. При их встраивании они «смотрели» в разные стороны, что не позволяло создать правильный протонный градиент. Однако сейчас ученые смогли добиться создания настоящей протоклетки – гигантской липидной везикулы, – имеющей встроенные в мембрану реакционные центры, ориентированные в нужную сторону.

 

Принцип сборки мицеллы с селективной ориентацией реакционных центров / ©Emiliano Altamura et al., PNAS, 2017

 

Для достижения нужного эффекта был применен метод переноса капель. Реакционные центры поворачивались в необходимые стороны за счет гидрофобных взаимодействий. Полученные учеными везикулы обладали диаметром примерно 20 мкм, отличались стабильностью и имели достаточно высокую плотность белков – они содержали примерно один реакционный центр на 2200 молекул липидов. За счет коротких вспышек света ученым удалось выяснить, что фотосинтетические белки в таких везикулах проявляют активность. Полученные результаты открывают перед исследователями новые возможности, если говорить об искусственном фотосинтезе. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 19:09
Василий Парфенов

Недавно основанный стартап Success Rockets объявил о первых полноценных летных испытаниях своей суборбитальной ракеты Nebo 25. Запуск пройдет в ноябре, его цель — установить новый национальный рекорд по высоте полета среди частных компаний.

22 сентября
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

Позавчера, 17:26
Мария Азарова

Оманские спелеологи, наконец, спустились на дно загадочного «Адского колодца» на востоке Йемена — бархута, которого избегают многие местные жители, так как уверены, что там живут джинны.

22 сентября
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

Позавчера, 12:05
Илья Ведмеденко

Короткий ролик показывает модель летательного аппарата неизвестного типа. Некоторые обозреватели полагают, что она имеет отношение к программе NGAD, направленной на разработку истребителя шестого поколения. Ранее стало известно о начале испытаний его демонстратора.

21 сентября
Василий Парфенов

Следует признать: амбициозные планы Илона Маска по освоению Марса столкнулись с суровой реальностью американской бюрократии раньше, чем предполагалось. Не успела его компания SpaceX начать тестирование системы из ускорителя Super Heavy и космического корабля Starship, как регуляторные органы высказали свое «фи». Первый орбитальный запуск исполинской ракеты никак не получит соответствующих разрешений, но наконец-то появилась надежда на положительный исход экологической оценки. Правда, космодром в Бока-Чика должен принять кое-какие расширенные меры по защите окружающей среды.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: