Seth Truscott, Vaşinqton Dövlət Universiteti tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

WSU Bioloji Kimya İnstitutunun professoru Helmut Kirchhoff, laboratoriyasının avtomatlaşdırılmış fenotipləmə kamerasının içərisində bitki qabı tutur. Kirchhoff və ABŞ və beynəlxalq həmkarlarından ibarət bir qrup tərəfindən aparılan yeni tədqiqat bitki yarpaqlarının içərisində fotosintezdən məsul olan molekulyar landşaftların quruluşunu ortaya çıxardı. Müəllif: Seth Truscott, WSU CAHNRS.

Vaşinqton Dövlət Universitetinin alimləri tərəfindən aparılan tədqiqatlar, bitkilərin Yer kürəsinin qida və enerji zəncirinin əsasını təşkil edən fotosintez üçün vacib olan zülallardan ibarət mikroskopik mənzərəni necə formalaşdırdığına dair fikirlər ortaya qoyub. Kəşf, günəş işığını bioenerjiyə çevirən və gələcəkdə daha yüksək məhsuldarlıq və digər faydalı xüsusiyyətlər üçün bitkilərin incə tənzimlənməsinə imkan verə biləcək molekulyar mühərrikə yeni bir baxış təqdim edir.

WSU, Ostindəki Texas Universiteti və İsraildəki Weizmann Elm İnstitutundakı həmkarları bitki yarpaq hüceyrələrinin içinə nəzər salmaq və bitkilərin günəş işığını topladığı lentə bənzər quruluş olan fotosintetik membranın mənzərəsini vizuallaşdırmaq üçün yeni, texnologiyaya əsaslanan bir yanaşmadan istifadə etdilər. Tapıntılar bu yaxınlarda Science Advances jurnalında dərc edildi .

Tədqiqatın əsas tədqiqatçısı və müvafiq müəllifi Helmut Kirxhof bildirib ki, “Bu membranlar yüksək səmərəli bioloji günəş batareyalarıdır. Onlar günəş işığı enerjisini təkcə bitkinin deyil, həm də Yer kürəsindəki əksər həyatın maddələr mübadiləsini təmin edən kimyəvi enerjiyə çevirirlər.”

Fotosintetik membran öz quruluşunu və funksiyasını bir neçə vacib protein kompleksindən — enerji çevrilməsi işini görən əlaqəli zülal qruplarından əldə edir.

Xardal ailəsindəki model bitkilərdən istifadə edərək, Kirxhofun komandası, bu zülalların membranın bir hissəsi kimi necə təşkil olunduğunun virtual təsvirlərini yaratmaq üçün qabaqcıl elektron mikroskopiyasından istifadə etdi . Onlar zülalların dəqiq ölçüsünün və qarışığının enerji çevrilməsində əsas amil olan onların düzülüşünü müəyyən etmək üçün çox vacib olduğunu aşkar etdilər.Qrana membranlarının zülal tərkibi və quruluşu. Kredit: Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aeb2410

Kirxhof dedi: ” Molekulyar miqyasda struktur funksiyanı müəyyən edir. Membrandakı zülalların struktur təşkili elektron daşıyan molekulların onun vasitəsilə nə qədər yaxşı axdığını və ya zədələnmiş zülalların nə qədər asanlıqla bərpa oluna biləcəyini idarə edir. Bu cür amillər səmərəliliyə təsir göstərir və toxum məhsuldarlığına və bitkinin fəaliyyətinə sonrakı təsirlər yaradır.

Kirxhof bu hüceyrədaxili mənzərələri meşələrlə müqayisə edir: bəziləri vəhşi və xaotikdir, təsadüfi şəkildə böyüyür, digərləri isə daha dəqiq desək, ağac əkilməsi kimi düzülmüşdür. Hər bir konfiqurasiyanın funksional kompromisləri var.

Kirxhof bildirib ki, “Burada kənd təsərrüfatında irəliləyişlər üçün potensial var. Bu zülal mənzərələrinə təsir göstərməklə müəyyən bir mühit üçün məhsulların məhsuldarlığını dəqiq tənzimləyə bilərik.”

Alimlər molekulyar mənzərələri təsəvvür etmək üçün kəmiyyət biologiyasından kompüter elmlərinə qədər geniş sahələrdən və hüceyrələrin içərisindəki strukturların nanoskallı görünüşünü təmin edən krioelektron mikroskopiyası kimi texnologiyalardan istifadə ediblər . Kirxhof onların yanaşmasını digər alimlərin hüceyrə zülal mənzərəsini daha da öyrənmək üçün istifadə edə biləcəyi analitik boru kəməri kimi təsvir edir.

Komandanın emal olunmuş hüceyrə materialı əvəzinə bütöv yarpaqlardan istifadəsi də yenilik idi.

Kirxhof dedi: “Biz təbii quruluşu qoruyub saxladıq. Biz onu doğma, canlı kontekstində anlamaq istəyirdik.”

Tədqiqatçılar hazırda virtual zülal landşaft modelləri hazırlayır və müxtəlif işıq şəraitlərinin landşaftların struktur inkişafına necə təsir etdiyini müəyyən etmək üçün təcrübələrə başlayırlar. Kirxhoff yeni boru kəmərindən stress altında və ya genetik mutasiyalarla yetişdirilən bitkilərdən zülal landşaftlarını vizuallaşdırmaq və təhlil etmək üçün istifadə etməyi planlaşdırır.

“Onları idarə edən molekulyar oyunçuları daha yaxşı başa düşmək istəyirik”, – deyə o bildirib. “Bu, başlanğıc nöqtəsidir.”

Nəşr detalları

Əşrəf Məhəmməd və digərləri, Bitki xloroplastlarında fotosintetik membranlarda zülal mənzərələrinin dizayn prinsiplərinin açılması, Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aeb2410

Jurnal məlumatları: Elmin irəliləyişləri 

Əsas anlayışlar

fotosintezHüceyrəaltı strukturlarElektron texnikaları

Vaşinqton Dövlət Universiteti tərəfindən təmin edilir