Ученые обнаружили, как диатомовые водоросли - разновидность водорослей, которые производят 20 процентов кислорода Земли - используют солнечную энергию для фотосинтеза.
Открытие Ратгерского университета, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, может помочь создать более эффективное и доступное биотопливо на основе водорослей и бороться с изменением климата в результате сжигания ископаемого топлива.
Океаны и другие водные пути богаты водорослями - энергетическими фабриками, которые преобразуют солнечный свет и углекислый газ в химическую энергию и помогают удалять углерод из атмосферы. Диатомовые водоросли являются одними из самых успешных видов водорослей. Их ископаемые нефти являются источником нефти самого высокого качества на Земле.
Команда под руководством Рутгерса использовала инструмент трехмерной биовизуализации, чтобы впервые раскрыть архитектуру белков, известных как Фотосистема II, которые диатомовые водоросли используют для поглощения солнечного света и обеспечения фотосинтеза. Они обнаружили, что каждая клетка включает в себя два набора этих белков, хотя активен только один набор. Активный набор имеет структуру, связанную с пигментными белками, такими как зеленый хлорофилл, который поглощает свет в антенне для сбора света для фотосинтеза. Неактивный набор лишен антенны и не участвует в фотосинтезе.
Команда под руководством Рутгерса стремится понять пределы силы фотосинтеза в водорослях и использовать эту силу для производства биотоплива. Согласно У. С. Министерство энергетики.
«Следующие шаги заключаются в том, чтобы попытаться понять механизмы, которые контролируют динамику между белками и поддерживают надежное биохимическое производство энергии», - сказал старший автор Вей Дай, доцент кафедры клеточной биологии и неврологии. Школа искусств и наук.
«Это заложит основу для дальнейших исследований по разработке более экономичного биотоплива из водорослей и вытеснения нефти», - сказал соавтор Пол Г. Фальковски, заслуженный профессор, возглавляющий Лабораторию биофизики окружающей среды и молекулярной экологии в Школа экологических и биологических наук.
Ученые из Ратгерского медицинского колледжа Бэйлора в Техасе и больницы Сянъя при Центральном южном университете в Китае внесли свой вклад в исследование.