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硅藻的主要捕光天线蛋白高分辨率结构

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-03-09浏览次数:1012

中国科学院植物研究所最近的一项研究发现,天然的“异国情调”光合物种硅藻如何利用其独特的结构有效地捕获和利用光能。北京时间8日,国际知名学术期刊《科学》以长篇形式在线发表了这一成果。基于这项研究,科学家们有望设计出能够在未来有效“收获”的新作物。

中国科学院植物研究所沉建仁和严廷云研究小组分析了硅藻主要捕光天线蛋白的高分辨率结构。这是硅藻的第一次光合膜蛋白结构分析工作,以研究硅藻的光能捕获和利用。而光学保护机制提供了重要的结构基础。

对于绿色植物,光合作用主要吸收红色和蓝紫色光,这与绿色植物的光吸收的基本单位有关。绿色植物的能量基本上不被绿色植物使用,这是它们为绿色的主要原因。

然而,自然界中没有可以使用绿光的光合生物。海藻具有丰富的捕光蛋白,如蓝藻的蓝细菌,红藻的藻红蛋白,硅藻的岩藻黄素 - 叶绿素蛋白等,可以帮助藻类在不同海水深度使用不同的太阳能。其中,海洋赤潮的主要“杀手”硅藻是最“成功”的光合生物之一。它具有广泛的分布范围,吸收了全球生态系统的五分之一,这超过了热带雨林的贡献。高。

以往的研究表明,硅藻特异性光捕获天线蛋白具有优异的蓝绿色光捕获能力和强光保护。然而,硅藻光合膜蛋白的结构长期未得到解决,这极大地限制了硅藻光合作用的研究。

中国科学家的最新研究填补了这一空白,为人工模拟光合作用机制提供了新的理论基础。该研究还表明,学术界的一些主流观点可能存在问题。

研究小组的科学家们表示,基于这一成果,科学家们有望设计出能够利用绿光带、具有高效采光和光防护能力的新作物,为现代智能植物工厂的发展提供新的方向。