دانشمندان نقشی کشف کردند که مونتاژ پیرنوئید جلبک ها را هدایت می کند – ScienceDaily


دفعه بعدی که از دریاچه یا ساحل دیدن کردید ، نفس عمیق بکشید. هنگام بازدم ، کمی وقت بگذارید تا از چیزهای کوچک سپاسگزار باشید: به خصوص جلبک های تک سلولی میکروسکوپی در خاک و آب اطراف شما ، که دی اکسید کربنی را که تازه بیرون داده اید استخراج کرده و به قندهایی تبدیل می کنند که در نهایت توسط هر ارگانیسم دیگری در زیست کره استفاده شود. حدود 30٪ از این فعالیت در سراسر جهان توسط یک ساختار خاص از جلبک ها به نام پیرنوئید انجام می شود.

برای تجسم پیرنوئید ، انار را در نظر بگیرید. پیرنوئید حاوی هسته های روبیسکو است ، آنزیمی که کار مولکولی ترکیب دی اکسید کربن در قندها را انجام می دهد. این آجیل ها در یک گوشت پشتیبانی کننده یا ماتریس پروتئین های دیگر تعبیه شده اند که خود توسط پوسته بیرونی ساخته شده از نشاسته احاطه شده است. میوه ها کمی توسط کرم ها خورده می شوند. این کانال دارای کانالهای انگشت مانند است – در واقع توبول های محصور شده توسط یک غشا – – که دی اکسید کربن غلیظ را به مغزهای روبیسکو می رساند. توبول ها برای عملکرد پیرنوئید مهم هستند ، زیرا جلبک ها ، مانند Chlamydomonas reinhardtii ، در غیر این صورت برای دریافت دی اکسید کربن کافی تلاش می کنند تا روبیسکو را با حداکثر ظرفیت کار کنند.

این پیرنوئید چندین راز به دانشمندان ارائه می دهد. به عنوان مثال ، چگونگی هدایت پروتئین های تشکیل دهنده پیرنوئید به آنجا و چگونگی سازماندهی آنها در چنین آرایش پیچیده ای یک راز ماندگار است. کارهای جدید آزمایشگاه مارتین جونیکا ، استادیار گروه زیست شناسی مولکولی در پرینستون و همکارانش ، این رمز و راز را حل کرده است.

جونیکااس می گوید: “کشف اصلی اصلی به طور تصادفی انجام شد.”

موریتس مایر ، زیست شناس مولکولی تحقیقاتی و همکارانش در تلاشند شناسایی کنند که پروتئین ها علاوه بر روبیسکو در پیرنوئید وجود دارد. برای انجام این کار ، آنها از آنتی بادی استفاده کردند: پروتئینی که مانند یک کلید به پروتئین های دیگری متصل می شود که دارای یک قفل خاص و منطبق هستند. مایر و همکارانش قصد داشتند جلبک های باز را سوراخ کنند و سپس آنتی بادی اضافه کنند که پروتئین ماتریس خاصی را به سوپ مولکولی حاصل متصل می کند. با بیرون آوردن آنتی بادی ، دانشمندان می توانند این پروتئین را استخراج کنند. تمام پروتئین های دیگر که به پروتئین آنتی بادی هدف متصل می شوند ، در طول سفر ظاهر می شوند و دانشمندان سپس می توانند تشخیص دهند که آیا هر یک از آنها جز py پیرنوئیدهای ناشناخته است. اما این آزمایش مطابق انتظار انجام نشد.

جونیكاس می گوید: “ما متوجه شدیم كه آنتی بادی مستقیماً به چندین پروتئین موضعی پیرنوئید متصل می شود.” به عبارت دیگر ، آنها تازه کشف کرده اند که تمام این پروتئین ها دارای قفل مربوط به کلید آنتی بادی هستند. با بررسی دقیق پروتئین ها ، وجود توالی یا موتیف اسید آمینه نشان داده می شود که در هدف اصلی آنتی بادی وجود دارد و در همه پروتئین های دیگر ظاهر می شود.

جونیکا توضیح می دهد: “ما فرض کردیم که این نقوش می تواند به عنوان سیگنالی هدف قرار دادن پروتئین ها به پیرنوئید باشد و آزمایشاتی که انجام دادیم از این فرضیه حمایت می کنند” “حذف نقش و نگار از یکی از پروتئین های حاوی نقوش باعث شد که دیگر در پیرنوئید قرار نگیرد ، در حالی که افزودن آن به پروتئین های غیر پیرنوئیدی باعث محلی شدن آنها در پیرنوئید شد.”

مایر و همکارانش دریافتند که انگیزه مربوط به روبیسکو است. این نحوه چگونگی تشکیل این پیرنوئید را توضیح می دهد: پروتئین های تشکیل دهنده آن تا زمانی که در روبیسکو با یکدیگر برخورد نکنند و به دام بیندازند ، در سلول شل می مانند.

جونیکا گفت: “چندین پروتئین به سادگی در ماتریس پیرنوئید موضعی نیستند ، بلکه به نظر می رسد در رابط های بین ماتریس و دو زیر شاخه دیگر پیرنوئید ، توبولهای پیرنوئید و پاکت نشاسته موضعی هستند.” این می تواند به پروتئین ها اجازه دهد تا خود را در یک ساختار پیچیده پیرنوئید سازماندهی کنند.

دکتر هوارد گریفیتس ، استاد علوم گیاهی در دانشگاه کمبریج انگلستان گفت: “این مطالعه یک نمونه پیچیده از تحقیقات است.” دکتر گریفیتس در مطالعات دیگر با گروه جونیکا همکاری کرده است ، اما در این زمینه مشارکت نداشته است.

گریفیتس گفت: “آنها از دستکاری های آزمایشی حیله گرانه استفاده کردند تا ثابت کنند که یک نقوش رایج می تواند به یک اتصال دهنده خاص اجازه دهد ماتریس روبیسکو را تشکیل دهد و عناصر کلیدی دیگر را هم در داخل توبول های تیلاکوئید و هم در پوسته نشاسته به محیط پیرامون متصل کند.” به طور کلی ، گزارش مایر و همکارانش به طور قابل توجهی به درک ما از شکل و عملکرد پیرنوئید کمک کرده است ، هم برای درک بهره وری اولیه آب و هم برای حمایت از رویکردهایی که به دنبال گنجاندن چنین مکانیزمی برای فتوسنتز “توربو فشرده سازی” هستند. در گیاهان محصولات زمینی. “

این مطالعه با کمک مالی MCJ از NSF (IOS-1359682 و MCB-1935444) ، NIH (DP2-GM-119137) و بنیاد سیمونز و موسسه پزشکی هوارد هوگز (55108535) پشتیبانی شد. و LCMM توسط شورای تحقیقات بیوتکنولوژی و علوم زندگی انگلستان (BB / R001014 / 1).

تاریخچه تاریخ:

مواد تهیه شده توسط دانشگاه پرینستون. اصلی ، نوشته شده توسط Caitlin Sedwick. توجه: مطالب را می توان از نظر سبک و طول ویرایش کرد.


منبع: khabar-erfan.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*