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

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

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. 

8 часов назад
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

Позавчера, 17:02
18 минут
Александр Березин

Гибель десятков человек от вейпинга объяснили витамином Е. Попробуем разобраться в странной истории о массовой болезни молодых вейперов.

5 часов назад
4 минуты
Илья Ведмеденко

По оценкам американских специалистов, одно место на пилотируемой версии корабля Dragon стоит 55 миллионов долларов. Это намного дешевле стоимости одного места на аппаратах серии «Союз».

12 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

8 часов назад
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

Позавчера, 17:02
18 минут
Александр Березин

Гибель десятков человек от вейпинга объяснили витамином Е. Попробуем разобраться в странной истории о массовой болезни молодых вейперов.

12 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

8 часов назад
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

Позавчера, 17:02
18 минут
Александр Березин

Гибель десятков человек от вейпинга объяснили витамином Е. Попробуем разобраться в странной истории о массовой болезни молодых вейперов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: