Binnen in de chloroplast: onthulling van de geheimen van de fotosynthese dankzij vernieuwend onderzoek in Bochum

AmsterdamEen onderzoeksteam van de Ruhr-Universität Bochum, onder leiding van Professor Danja Schünemann, heeft onze kennis over fotosynthese vergroot. Het team bestaat uit voormalige promovenda Dominique Stolle en huidige promovenda Lena Osterhoff. Zij onderzochten hoe eiwitcomplexen zich in chloroplasten vormen. Hun belangrijkste ontdekking betreft het D1-eiwit, dat cruciaal is voor fotosysteem II. Dit eiwit wordt voortdurend afgebroken en opnieuw opgebouwd, vooral bij blootstelling aan sterk licht.

Onderzoekers ontdekten dat het proces ongeveer 140 eiwitten omvatte, waarvan vele voorheen onbekend waren. Enkele van de belangrijkste elementen die zij ontdekten zijn:

• Reiniging van ribosomen die actief zijn in de aanmaak van D1-eiwit in real-time.
• Ontdekken van 140 eiwitten, waaronder enkele nieuw beschreven, die betrokken zijn bij het D1-assemblageproces.
• Bestuderen van STIC2 en de interactie met SRP54 en het thylakoïde membraan.

Voorheen konden ribosomen alleen op een algemene manier gezuiverd worden. De nieuwe in-vitromethode van het team stelt wetenschappers nu in staat om ribosomen in real-time te bestuderen terwijl ze het D1-eiwit maken. Dit heeft geleid tot een beter begrip van de verschillende factoren die betrokken zijn bij de assemblage van D1. De samenwerking tussen deze eiwitten toont de complexiteit van het fotosyntheseproces in elk groen blad.

Lees ook:

Vandaag · 13:15

Nieuwe doorbraak: quantumfysica verbetert omzetting van warmte naar stroom voor duurzame energieoplossingen

Onderzoekers hebben ontdekt dat het eiwit STIC2 een verbinding aangaat met de thylakoïde membranen. Deze verbinding is cruciaal voor de juiste positionering van het D1-eiwit, wat inzicht biedt in andere belangrijke eiwitten in fotosystemen. STIC2 werkt samen met het eiwit SRP54 om ervoor te zorgen dat het D1-eiwit goed wordt gevormd en hersteld binnen het thylakoïde membraan. Deze bevindingen stellen wetenschappers in staat te onderzoeken hoe deze eiwitten functioneren en met elkaar reageren onder verschillende omgevingsomstandigheden.

Het onderzoeksteam van Schünemann ontdekte dat veel eiwitten een cruciale rol spelen in het goed functioneren van fotosynthese. Door deze eiwitten te identificeren en te bestuderen, kunnen er nieuwe biotechnologische toepassingen ontstaan. Deze kennis kan mogelijk de landbouwresultaten verbeteren of bijdragen aan de ontwikkeling van kunstmatige fotosynthesesystemen.

Onderzoekers van de afdelingen Biologie en Biotechnologie, Scheikunde, en Biochemie van de Ruhr-Universiteit in Bochum, samen met het Max Planck Instituut voor Moleculaire Plantenfysiologie in Potsdam, werken samen aan het bestuderen van fotosynthese. Deze samenwerking helpt ons om dit complexe proces beter te begrijpen.