Okeandakı kiçik diatomlar ətraf mühitdən karbon qazını (CO ₂ ) tutmaqda ustadırlar. Onlar Yerdəki CO ₂ -nin 20%-ni fiksasiya edirlər . İsveçrənin Bazel Universitetində tədqiqat qrupu indi bu yosunlarda CO _2- nin effektiv fiksasiyası üçün zəruri olan bir protein qabığını kəşf etdi. Bu əsaslı kəşf atmosferdə CO _2- ni azaltmaq üçün biomühəndislik yanaşmaları üçün ideyalar verə bilər .

Diatomlar çılpaq gözlə görmək üçün çox kiçikdir, lakin onlar okeanda ən məhsuldar yosun növlərindən biridir və qlobal karbon dövrəsində mühüm rol oynayırlar. Fotosintezdən istifadə edərək, onlar ətraf mühitdən böyük miqdarda CO ₂ -ni udurlar və onu okeandakı həyatın çox hissəsini qidalandıran qida maddələrinə çevirirlər. Onların əhəmiyyətinə baxmayaraq, diatomların bu prosesi necə bu qədər səmərəli şəkildə həyata keçirdikləri hələ də məlum deyil.

Bazel Universitetinin Biozentrumunda professor Ben Engelin rəhbərlik etdiyi tədqiqatçılar Böyük Britaniyanın York Universitetinin və Yaponiyanın Kvansei-Qakuin Universitetinin tədqiqatçıları ilə birlikdə diatomların CO2-də əsas rol oynayan zülal qabığını kəşf ediblər. ₂ fiksasiya. Tədqiqatçılar krioelektron tomoqrafiya (kriyo-ET) kimi qabaqcıl görüntüləmə texnologiyalarından istifadə edərək , PyShell zülal qabığının molekulyar arxitekturasını aşkar edə və onun funksiyasını deşifrə edə bildilər.

Araşdırmaların nəticələri indi Cell -də iki məqalədə dərc olunub .

Effektiv CO ₂ fiksasiyası üçün PyShell çox vacibdir

Bitkilərdə və yosunlarda fotosintez xloroplastlarda baş verir . Bu xloroplastların içərisində günəş işığından gələn enerji tilakoid membranlar tərəfindən yığılır və sonra Rubisco fermentinin CO _2-ni düzəltməsinə kömək etmək üçün istifadə olunur .

Bununla belə, yosunların bir üstünlüyü var: onlar bütün Rubiskolarını pirenoidlər adlanan kiçik bölmələrə yığırlar , burada CO ₂ daha səmərəli şəkildə tutula bilər.

Hər iki tədqiqatın müəllifi Dr. Manon Demulder deyir: “Biz indi diatom pirenoidlərinin qəfəsəbənzər zülal qabığına daxil olduğunu kəşf etdik”. “PyShell nəinki pirenoidə öz formasını verir, həm də bu bölmədə yüksək CO ₂ konsentrasiyası yaratmağa kömək edir. Bu, Rubiskoya okeandakı CO _{2-ni effektiv şəkildə düzəltməyə və onu qida maddələrinə çevirməyə imkan verir.”}

Tədqiqatçılar PyShell-i yosunlardan çıxardıqda, onların CO _2-ni düzəltmək qabiliyyəti əhəmiyyətli dərəcədə zəiflədi. Fotosintez və hüceyrə böyüməsi azaldı. Demulder deyir: “Bu, bizə PyShell-in səmərəli karbon tutumu üçün nə qədər vacib olduğunu göstərdi – bu, okean həyatı və qlobal iqlim üçün çox vacib olan bir prosesdir”.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=1857921027&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1729105349&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2024-10-protein-shell-discovery-reveals-diatoms.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTUuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI5LjAuNjY2OC4xMDEiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEyOS4wLjY2NjguMTAxIl0sWyJOb3Q9QT9CcmFuZCIsIjguMC4wLjAiXSxbIkNocm9taXVtIiwiMTI5LjAuNjY2OC4xMDEiXV0sMF0.&dt=1729105153660&bpp=1&bdt=984&idt=53&shv=r20241014&mjsv=m202410150101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D534c8786bf75d2ee%3AT%3D1729101614%3ART%3D1729105150%3AS%3DALNI_MbTHKZxl7gLOzTILa8TX13EitEOIw&gpic=UID%3D00000f0bc87df992%3AT%3D1729101614%3ART%3D1729105150%3AS%3DALNI_MaecMbMcxPwV-J3CvP8YQRtr_yFWw&eo_id_str=ID%3D225932ab59df61d0%3AT%3D1729101614%3ART%3D1729105150%3AS%3DAA-AfjYAtaJRoyFre-9Jvpoxw817&prev_fmts=0x0%2C1381x663&nras=2&correlator=2585782573129&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.375&dmc=8&adx=326&ady=2521&biw=1381&bih=663&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759875%2C44759926%2C44759837%2C31087892%2C42531705%2C95344189%2C95344791%2C31088101&oid=2&pvsid=56469016958843&tmod=520045854&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fsort%2Fdate%2Fall%2Fpage2.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C0%2C0%2C1396%2C663&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=0&psd=W251bGwsW251bGwsbnVsbCxudWxsLCJkZXByZWNhdGVkX2thbm9uIl0sbnVsbCwxXQ..&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=M

CO ₂ azaldılması üçün biomühəndislik?

PyShell-in kəşfi həm də dövrümüzün ən aktual problemlərindən biri olan iqlim dəyişikliyi ilə mübarizəyə yönəlmiş biotexnoloji tədqiqatlar üçün perspektivli yollar aça bilər. “İlk növbədə, biz insanlar iqlim dəyişikliyinin sürətini yavaşlatmaq üçün CO _{2 emissiyalarımızı azaltmalıyıq. Bunun üçün təcili tədbirlər görülməlidir”, – Engel deyir.}

“Hazırda buraxdığımız CO ₂ minlərlə il atmosferimizdə qalacaq. Ümid edirik ki, PyShell kimi kəşflər fotosintezi təkmilləşdirən və atmosferdən daha çox CO _{2 tutan yeni biotexnoloji tətbiqləri ilhamlandıra bilər. Bunlar uzunmüddətli hədəflərdir. , lakin CO 2} emissiyalarının dönməzliyini nəzərə alaraq , gələcək karbon tutma yenilikləri üçün daha çox imkanlar yaratmaq üçün indi əsas tədqiqatlar aparmağımız vacibdir.”

Daha çox məlumat: Ginga Shimakawa et al, Diatom pirenoidləri CO _2-nin effektiv şəkildə fiksasiyasına imkan verən zülal qabığı ilə örtülmüşdür , Cell (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.09.013

_{Onyou Nam və digərləri, Diatom CO 2 –} fiksasiya edən orqanellin zülal planı , Cell (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.09.025

Jurnal məlumatı: Cell 

Bazel Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir