Un equipo de científicos, dirigido por la Universidad de Bristol, ha desarrollado un nuevo sistema de proteínas fotosintéticas que permite un enfoque mejorado y más sostenible para los dispositivos tecnológicos que funcionan con energía solar.
La iniciativa es parte de un esfuerzo más amplio en el campo de la biología sintética para usar proteínas en lugar de materiales artificiales que a menudo son escasos, caros y pueden ser perjudiciales para el medio ambiente cuando el dispositivo se vuelve obsoleto.
El objetivo del estudio, publicado hoy en Comunicaciones de la naturaleza , fue el desarrollo de complejos fotosintéticos de "quimera" que muestran la recolección de energía solar policromática.
Por primera vez, los científicos pudieron construir un único sistema de proteínas que utiliza clorofila y bacterioclorofila, y al hacerlo han demostrado que los dos sistemas de pigmentos pueden trabajar juntos para lograr la conversión de energía solar.
El autor principal del estudio y Reader in Biochemistry en la Universidad de Bristol, Dr. Mike Jones, dijo :
"En el pasado, se utilizaron dos tipos principales de proteínas para la conversión de energía solar en dispositivos tecnológicos. El primero es de organismos fotosintéticos 'oxigenados' -plantas, algas y cianobacterias- que contienen clorofila como su pigmento fotosintético principal y producenoxígeno como producto de desecho del proceso. El segundo proviene de organismos 'anoxigenicos', bacterias que contienen bacterioclorofila como su pigmento fotosintético primario.
"Hemos reunido estas dos proteínas, de partes muy diferentes del mundo fotosintético, en un solo fotosistema biológico que permite la recolección de energía solar expandida. También hemos demostrado que este sistema puede interactuar con electrodos artificiales para lograr una energía solar expandida-conversión eléctrica "
Los científicos, del Instituto BrisSynBio de la Universidad, en colaboración con colegas de fotoelectroquímica de la Universidad Libre de Amsterdam, purificaron una proteína del "centro de reacción" de una bacteria fotosintética de color púrpura y una proteína de recolección de luz de una planta verde en realidad, hecha de manera recombinanteen E. coli y los encerró permanentemente juntos usando un dominio de enlace tomado de una segunda bacteria. El resultado es el primer complejo único con una composición de proteínas y pigmentos bien definida que muestra una conversión de energía solar expandida.
El estudio financiado por BBSRC y EPSRC fue en gran parte el trabajo del Dr. Juntai Liu, un estudiante de doctorado en el Centro de Formación Doctoral de la Universidad de Bristol en Biología Sintética. Este avance es un ejemplo de un enfoque de biología sintética, tratando las proteínas como componentes quese puede ensamblar de formas nuevas e interesantes utilizando una interfaz común y predecible.
"Este trabajo muestra que es posible diversificar los sistemas de proteínas que pueden integrarse en dispositivos más allá de los que la naturaleza suministra, utilizando un enfoque simple que se logra únicamente a través de la codificación genética", dijo el Dr. Jones.
El Dr. Jones dijo que el siguiente paso era expandir la paleta de pigmentos fotosintéticos, usando proteínas de cianobacterias que contienen pigmentos de bilina que absorben la luz amarilla y naranja, y explorar las enzimas de enlace a estos nuevos sistemas de fotos para usar la luz solar para impulsar la catálisis.
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Materiales proporcionado por Universidad de Bristol . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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