Las membranas biológicas juegan un papel importante en la configuración de la célula, detectando el ambiente externo, el transporte de moléculas y generando energía para la vida. Una de las membranas biológicas más importantes son las membranas tilacoides producidas en plantas, algas y cianobacterias, que llevan a cabo la luzreacciones de fotosíntesis.
Investigadores de la Universidad de Liverpool han descubierto la arquitectura molecular y el panorama organizativo de las membranas tilacoides de un modelo de cianobacteria con un detalle sin precedentes. El estudio, que se publica en Plantas naturales , podría ayudar a los investigadores a encontrar nuevas y mejoradas tecnologías fotosintéticas artificiales para la producción de energía.
El profesor Luning Liu, quien dirigió el estudio, explicó: "Las cianobacterias realizan una fotosíntesis similar a una planta. Por lo tanto, las membranas tilacoides de las cianobacterias cultivadas en laboratorio son el sistema modelo ideal para estudiar y ajustar la fotosíntesis de las plantas".
Los investigadores utilizaron microscopía de fuerza atómica AFM de última generación para investigar las estructuras y la organización de las proteínas fotosintéticas dentro de las membranas tilacoides. Los resultados revelan cómo las membranas tilacoides modulan la abundancia de diferentes proteínas fotosintéticas y forman complejos estructuralmente variablespara adaptarse a los entornos cambiantes.
El Dr. Longsheng Zhao, el primer autor de este artículo, dijo: "Observamos que diferentes complejos de proteínas tienen sus ubicaciones específicas en las membranas tilacoides. También visualizamos que distintos complejos fotosintéticos pueden estar cerca uno del otro, lo que indica que estos complejos fotosintéticospuede formar estructuras 'supercomplejas' para facilitar el transporte de electrones entre estos complejos de proteínas ".
El profesor Luning Liu, agregó: "El desarrollo de enfoques de biología estructural ha mejorado en gran medida nuestra comprensión de los complejos fotosintéticos individuales. Sin embargo, estas técnicas tienen limitaciones para estudiar el ensamblaje de múltiples proteínas de membrana y las interacciones en su entorno de membrana nativa. Nuestra investigación ha demostradoEl poder y el potencial de AFM en la exploración de estructuras de membrana dinámicas y complejas y el ensamblaje transitorio de proteínas
Los investigadores esperan que su trabajo en curso pueda ayudar a encontrar soluciones para modular la eficiencia fotosintética de las plantas de cultivo para impulsar el crecimiento y la productividad de las plantas.
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Materiales proporcionado por Universidad de Liverpool . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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