Los investigadores de la Ruhr-Universität Bochum han analizado cómo las algas verdes fabrican componentes complejos de una enzima productora de hidrógeno. La enzima, conocida como hidrogenasa, puede ser relevante para la producción biotecnológica de hidrógeno.
Hasta la fecha, se sabe poco sobre la forma en que los organismos forman este tipo de hidrogenasas en condiciones naturales. Utilizando métodos novedosos de biología sintética, el equipo en torno a la Dra. Anne Sawyer, la estudiante de doctorado Yu Bai, la profesora asistente Dra. Anja Hemschemeier y el Prof Dr. Thomas Happe deEl grupo de investigación Photobiotechnology, con sede en Bochum, descubrió que se requiere una maquinaria específica de proteínas en los cloroplastos de algas verdes para la producción de una hidrogenasa funcional. Los investigadores publicaron sus hallazgos en " El diario de la planta . "
Estructura compleja
El equipo trabajó con el alga unicelular Chlamydomonas reinhardtii . Estos organismos tienen una maquinaria proteica específica en diferentes regiones de las células que ensambla enzimas, por ejemplo, en los cloroplastos conductores de fotosíntesis y en el fluido celular, es decir, el citoplasma.
Una enzima que requiere dicho ensamblaje es la enzima HYDA1, que contiene un cofactor complejo, que es el área dentro de la enzima donde tiene lugar la producción real de hidrógeno. El cofactor consiste en un grupo de cuatro átomos de hierro y cuatro de azufre; una configuraciónse encuentra frecuentemente en enzimas. Sin embargo, lo que es inusual es que un segundo grupo de dos átomos de hierro adicionales se une a él para la catálisis de hidrógeno.
Se necesita maquinaria especial para proteínas
Happe, Sawyer y sus colegas intentaron identificar los elementos necesarios para producir el cofactor en la célula viva. Introdujeron precursores de hidrogenasa en diferentes regiones de la célula de algas verdes, es decir, en el cloroplasto y el citoplasma. La maquinaria de proteínas en el cloroplastofue el único capaz de ensamblar una hidrogenasa funcional. La maquinaria en el citoplasma no pudo producir el cofactor complejo.
enzima bacteriana en algas verdes
En una prueba posterior, los investigadores implantaron el modelo de una hidrogenasa bacteriana en el genoma de algas verdes. Chlamydomonas reinhardtii lo usó para producir una enzima funcional que generaba hidrógeno de manera eficiente.
"En base a estos hallazgos, podemos desarrollar métodos biotecnológicos para lograr una producción eficiente de hidrógeno en las algas verdes", dice Happe. "Ahora sabemos que la maquinaria que ensambla enzimas en los cloroplastos es única e irremplazable".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Ruhr-Universidad Bochum . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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