Studi mengungkapkan bagaimana bakteri membangun mesin pengikat karbon yang penting

Ilmuwan dari Universitas Liverpool telah mengungkapkan wawasan baru tentang bagaimana cyanobacteria membangun organel yang penting untuk kemampuannya berfotosintesis. Penelitian yang dilakukan bekerja sama dengan Universitas Sains dan Teknologi China ini telah dipublikasikan di PNAS

Cyanobacteria adalah kelompok mikroba fotosintetik purba yang hidup di laut dan sebagian besar perairan pedalaman. Mereka telah mengembangkan organel protein, yang disebut karboksisom, untuk mengubah karbon dioksida lingkungan menjadi gula dengan cara yang efisien.

Langkah kunci dari konversi ini dikatalisis oleh enzim pengikat karbon Rubisco. Namun, Rubisco buruk 'dirancang' karena tidak efisien dalam memperbaiki CO 2 ketika tingkat tinggi O 2 adalah sekitar. Cyanobacterial carboxysomes menyita dan konsentrat Rubisco enzim dalam kompartemen terpisah dan memberikan O rendah 2 lingkungan untuk Rubisco untuk meningkatkan fiksasi karbon.

"Ini adalah misteri bagaimana sel cyanobacterial menghasilkan struktur karboksisom kompleks dan mengemas enzim Rubisco di organel untuk memiliki  ," kata Luning Liu, seorang Profesor di Universitas Liverpool, dan penulis senior pada makalah ini. "Kelompok riset saya tertarik untuk menjawab pertanyaan kunci dalam proses biologis ini."

Pembentukan kompleks Rubisco melibatkan beberapa protein 'penolong' yang disebut pendamping, termasuk protein bernama faktor perakitan Rubisco 1 (Raf1). Untuk memahami peran pasti Raf1, tim menggunakan mikroskop canggih, seperti mikroskop fluoresensi confocal,  , dan mikroskop cryo-elektron, dikombinasikan dengan  dan teknik biokimia, untuk mempelajari bagaimana Raf1 berinteraksi dengan Rubisco. subunit untuk mempromosikan perakitan Rubisco, dan bagaimana pembentukan karboksisom dipengaruhi ketika sel tidak menghasilkan Raf1.

Para peneliti membuktikan bahwa Raf1 sangat penting untuk membangun kompleks Rubisco. Tanpa Raf1, kompleks Rubisco dirakit kurang efisien dan tidak dapat dikemas dengan padat di dalam karboksisom. Hal ini dapat sangat mempengaruhi pembentukan karboksisom dan untuk itu pertumbuhan sel cyanobacterial.

"Ini adalah pertama kalinya kami menentukan fungsi pendamping perakitan Rubisco dalam biosintesis karboksisom dalam sel cyanobacterial," kata Dr. Fang Huang, Rekan Karier Awal Leverhulme Trust, dan penulis pertama pada makalah ini. "Kami sangat gembira dengan temuan ini. Ini juga memungkinkan kami untuk mengusulkan model kerja baru dari biogenesis karboksisom, yang mengajarkan kami secara rinci bagaimana kompleks Rubisco dihasilkan, bagaimana pengepakan Rubisco penggerak Raf1, dan bagaimana seluruh struktur karboksisom dibangun."

Saat ini, ada minat yang luar biasa dalam mentransfer karboksisom ke tanaman tanaman untuk meningkatkan hasil panen dan produksi pangan. Studi ini dapat memberikan informasi penting yang diperlukan untuk memproduksi mesin pengikat karbon yang utuh dan fungsional.

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Apakah Penuaan Penyakit yang Dapat Anda Balikkan? Pandangan pada Sains di Balik Gerakan Panjang Umur

  DAVE ASPREY, pendiri perusahaan suplemen Antipeluru dan salah satu dari banyak raksasa teknologi Lembah Silikon yang terobsesi untuk memperpanjang masa hidup mereka, dengan terkenal menyatakan bahwa dia ingin hidup lebih dari 180 tahun.  Kedengarannya, terus terang, melelahkan.  Namun siapa yang tidak ingin menyesap dengan lesu dari cangkir gerontologi, dengan asumsi kesehatan dan kebugaran yang wajar? Di situlah letak tangkapannya: Umur panjang adalah sesuatu yang diinginkan dan ditakuti dalam ukuran yang sama.  Paman saya adalah seorang ilmuwan roket di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Marshall NASA di Huntsville, Alabama.  Ketika saya mengunjunginya di tahun-tahun terakhirnya, saya tidak mengenali pria yang dulunya dinamis dan brilian ini.  Dia bingung, lemah, tidak jelas.  Pada tahun 2014, Yehezkiel Emanuel, seorang ahli onkologi terkemuka dan ketua Departemen Etika Medis dan Kebijakan Kesehatan di Universitas Pennsylvania, menulis esai yang blak-b...
Baca selengkapnya

Microbiome Gut Memainkan Peran Penting dalam Pengaturan Tidur

Gambar
Apnea tidur obstruktif mengubah mikrobioma usus pada tikus.  Transplantasi bakteri usus dari tikus dengan OSA ke tikus tanpa gangguan menyebabkan gangguan tidur. University of Missouri-Columbia Obstructive sleep apnea (OSA) adalah kondisi tidur kronis yang mempengaruhi lebih dari satu miliar orang di seluruh dunia.  Bukti menunjukkan OSA dapat mengubah mikrobioma usus (GM) dan dapat meningkatkan penyakit penyerta terkait OSA, termasuk diabetes, hipertensi, dan masalah kognitif. Para peneliti dari Fakultas Kedokteran Universitas Missouri dan MU Health Care telah menemukan bagaimana gangguan tidur terkait OSA memengaruhi mikrobioma usus pada tikus dan bagaimana transplantasi bakteri usus tersebut ke tikus lain dapat menyebabkan perubahan pola tidur pada tikus penerima. David Gozal, MD, Ketua Kesehatan Anak yang Diberkahi oleh Marie M. dan Harry L. Smith di Fakultas Kedokteran MU, mengatakan penelitian tersebut menunjukkan mikrobioma usus memainkan peran utama dalam pengaturan ti...
Baca selengkapnya

Apa Arti Romantis Sesungguhnya Setelah 10 Tahun Pernikahan

Saya seorang kolumnis nasihat, jadi terkadang orang bertanya kepada saya tentang bagaimana mereka bisa "menjaga romantisme tetap hidup" dalam pernikahan mereka.  Ini sedikit membingungkan saya karena, yang dimaksud dengan "romansa", yang saya maksud adalah versi tradisional, yang bergantung pada kehidupan di dalam tanda tanya raksasa yang menegangkan.  Versi romansa ini adalah tentang momen mendebarkan ketika Anda berpikir bahwa seseorang mungkin baru saja terwujud yang akan membuat setiap hal di dunia ini terasa lezat dan luar biasa dan benar selamanya.  Ini muncul dari pertanyaan besar, seperti "Dapatkah saya benar-benar memiliki apa yang saya cari?  Akankah saya benar-benar merasa dicintai, diinginkan, dan benar-benar dipuja pada akhirnya?  Dapatkah saya akhirnya dianggap sebagai jawaban atas mimpi orang lain, pahlawan wanita dengan mata berkilauan dan senyum gerah? "  Dan versi romansa ini memuncak tepat pada saat Anda berpikir, Ya Tuhan, aku benar ...
Baca selengkapnya