یک تیم تحقیقاتی در دانشگاه متروپولیتن اوزاکا ساختار سه‌بعدی یک مجموعه برداشت نور مصنوعی II (LHCII) را شناسایی کرده‌اند. این پیشرفت هدفش بهبود درک از فتوسنتز و ایجاد زمینه برای پیشرفت‌های بیشتر در تولید انرژی مصنوعی است.
مجموعه برداشت نور II یکی از اجزای بسیار مهم در فرآیند فتوسنتز است که عمدتاً در کلروپلاست‌های گیاهان و جلبک‌های سبز یافت می‌شود. این ساختار انرژی نوری را جذب کرده و آن را به انرژی شیمیایی تبدیل می‌کند و نقشی اساسی در نحوه استفاده گیاهان از انرژی خورشیدی ایفا می‌کند.
روش تحقیق
این مطالعه تحت راهنمایی استاد همکار ریتسوکو فوجی و دانشجوی تحصیلات تکمیلی سوییچیرو سکی انجام شد. محققان از تکنیکی به نام بازترکیب درون‌تنی (in vitro reconstitution) استفاده کردند. این روش شامل سنتز بخش پروتئینی در باکتری E. coli است که سپس با رنگدانه‌ها و لیپیدهای طبیعی ترکیب می‌شود تا مدلی از LHCII در خارج از محیط طبیعی آن ایجاد کند.
تیم تحقیقاتی از میکروسکوپ الکترونی کرایو (cryo-electron microscopy) برای تحلیل ساختار استفاده کردند. این تکنیک تصاویر با وضوح بالا از نمونه‌ها که در دماهای بسیار پایین منجمد شده‌اند، می‌گیرد. این روش به محققان کمک می‌کند تا ترتیب پروتئین‌ها و رنگدانه‌ها را به‌طور دقیق مشاهده کنند.
یافته‌ها
نتایج تحقیق نشان می‌دهد که LHCII مصنوعی شباهت زیادی به همتای طبیعی خود دارد و تنها تغییرات جزئی در آن مشاهده می‌شود. این یافته استفاده از تکنیک‌های بازترکیب درون‌تنی را توجیه کرده و درک از مکانیزم‌های پیچیده مرتبط با عملکرد LHCII را بهبود می‌بخشد.
پیامدها برای مطالعات آینده
این breakthrough (پیشرفت) زمینه‌ساز کاوش‌های بیشتر در زمینه فتوسنتز مصنوعی است. به دست آوردن اطلاعات بیشتر در مورد ساختار LHCII می‌تواند منجر به کاربردهای نوآورانه در برداشت انرژی و بهبود استفاده در روش‌های کشاورزی شود.
