ČeskéBudějoviceDnes.cz
ČeskéBudějoviceDnes.cz » Zpravodajství » Zprávy

AV ČR: Jak záhadné bakterie z Labutího jezera zachycují sluneční energii

17.02.2022
Mezinárodnímu týmu v čele s českými mikrobiology se podařilo popsat unikátní aparát, jimiž zvláštní bakterie z jezera v poušti Gobi zachytávají sluneční světlo. Výzkum naznačil, jak se tento aparát v průběhu miliard let vývoje utvořil. Objev může přinést zásadní posun pro využití fotosyntézy pro mikroorganismy, které sluneční záření neumějí zpracovat.
Foto: avcr.cz
Bakterie, náležící do téměř neznámého rodu Gemmatimonas, objevili v roce 2014 vědci z Mikrobiologického ústavu AV ČR v Třeboni. Nalezli je v jezeře Ti?n é hú (Labutí jezero) v severočínském Vnitřním Mongolsku v poušti Gobi. Na rozdíl od svých příbuzných obsahovaly modrozelené barvivo bakteriochlorofyl, což naznačovalo, že jsou schopné využívat ke svému životu sluneční světlo.

Ještě zajímavější byl fakt, že rod Gemmatimonas původně schopnost fotosyntézy vůbec neměl a všechny potřebné geny získal od cizích, nepříbuzných kmenů bakterií takzvaným horizontálním přenosem. Tato skutečnost může nalézt praktické využití v tzv. syntetické biologii. Pokud by se podařilo zopakovat přenos fotosyntetických genů v laboratoři, bylo by možné naučit využívat energii světla i další organismy.

Týmu složenému z výzkumníků z Mikrobiologického ústavu AV ČR, Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích, Univerzity v Shefieldu, společnosti ThermoFisher Scientific z Cambridge a dalších zahraničních pracovišť se nyní podařilo popsat, jak je fotosyntetický aparát těchto nezvyklých bakterií sestaven. Výsledky výzkumu uveřejnil prestižní časopis Science Advances.

Rozlišení na jednotlivé molekuly

K výzkumu vědci využili moderní techniku elektronové kryomikroskopie, při níž je vzorek extrémně rychle ochlazen na teplotu minus 200 oC. Kolem biologických struktur se vytvoří sklu podobná vrstvička ledu o tloušťce tisíckrát menší, než je lidský vlas. "Zmražení je tak rychlé, že veškeré struktury zůstanou nepoškozené, a navíc je možné s nimi pracovat až několik hodin. To umožní rozlišit dokonce až jednotlivé molekuly i ve velmi komplikovaných biologických strukturách," říká Michal Koblížek z Mikrobiologického ústavu AV ČR.

Fotosyntetický aparát bakterií je zcela unikátní. Sestává z více než 80 bílkovinných podjednotek uspořádaných do dvou kruhů obklopujících centrální část. Na každou podjednotku jsou navázána barviva, jež zachycují světlo. "Když jsme s kolegou Qianem z Cambridge uviděli první obrázky z elektronového mikroskopu, nevěřili jsme vlastním očím. Ta struktura je velice elegantní, skutečné mistrovské dílo přírody," dodává Michal Koblížek.

Mistrovské dílo přírody

Uspořádání pigmentů do dvou kruhů je nejenom krásné, ale také velice účinné. Pro světlo funguje jako nálevka. "Světelná energie zachycená na okraji nálevky (vnější kruh) se za pouhých pár biliontin sekundy přenese do jejího středu, kde se v tzv. reakčním centru přemění na energii metabolickou," vysvětluje Tomáš Polívka z Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích. Obrázek fotosyntetického aparátu zaujal i redaktory časopisu Science Advances, kteří jej zveřejnili na obálce posledního čísla časopisu.

Fotosyntéza je jedním ze základních biologických procesů na naší planetě. Buňky zachycují sluneční záření a přeměňují ho na energii pro svůj metabolismus. Fotosyntézu máme dnes spojenou především se zelenými rostlinami, které vytvářejí kyslík, ale první jednoduché organismy schopné využít sluneční záření se na Zemi objevily již před třemi miliardami let.

Mikrobiologický ústav AV ČR - Centrum Algatech je detašované pracoviště v Třeboni, které se již od roku 1960 zabývá studiem fototrofních organismů, tedy takových, které využívají ke svému životu světelnou energii. Výzkumníci se zde zabývají jak základním výzkumem (biochemií, molekulární genetikou fotosyntézy), tak aplikovaným výzkumem mikrořas, sinic a fototrofních bakterií. Tento výzkum byl podpořen z programu EXPRO Grantové agentury České republiky.

Zdroj: AV ČR
Sdílet: Sdílet na Facebooku Sdílet na X

Další články z rubriky Zprávy

V Písku pomáhá s obnovou pohyblivosti horních končetin nový přístroj

Obnovit pohybovou funkci horní končetiny pacientů po úrazech nebo při neurologických onemocněních pomáhá v písecké nemocnici nové zařízení. Funguje na principu zpětné vazby a k podpoře pohyblivosti využívá zachovanou funkci postižené nebo zdravé ...

Hejtman Jihočeského kraje Martin Kuba zahájil 10. sportovní hry seniorů

Jubilejní 10. ročník sportovních her seniorů Jihočeského kraje slavnostně zahájil hejtman Martin Kuba spolu se svou náměstkyní pro sociální oblast Luc ...

Auditoři vyjeli za žadateli a příjemci z EU fondů do Českých Budějovic

Zástupci Auditního orgánu Ministerstva financí Jiří Frýdecký a Matouš Haicl již podruhé v letošním roce vyjeli za příjemci a zájemci o dotace z operač ...

Náměstí Přemysla Otakara II. v Českých Budějovicích se proměnilo v obří olympijské kruhy

21. Olympiáda dětí a mládeže začíná již za pár dní. A vy můžete být u toho! Vše odstartuje v neděli 23. června velkolepým zahajovacím ceremoniálem. ...

První temelínský blok po odstávce opět vyrábí elektřinu

Včera večer začal první temelínský blok vyrábět elektřinu. Operátoři ho k přenosové soustavě připojili po výměně části palivových souborů. Energetici ...





Čtvrtek 20.6.2024
Jihočeský kraj
Další regiony »






Nastavení cookies | GDPR | O nás, kontakty | Přidat firmu | O regionu | Nabídka našich služeb | Inzerce-Dnes.cz | Práce v ČR | InfoDnes.cz
InfoDnes.cz
Sdružení regionálních portálů

Kraj Vysočina
HavlíčkůvbrodDnes.cz
JihlavaDnes.cz
TřebíčDnes.cz

Liberecký kraj
LiberecDnes.cz

Ústecký kraj
ÚstínadLabemDnes.cz

Plzeňský kraj
PlzeňDnes.cz

Jihočeský kraj
ČeskéBudějoviceDnes.cz

Jihomoravský kraj
BrněnskoDnes.cz

Olomoucký kraj
OlomoucDnes.cz

Zlínský kraj
ZlínDnes.cz

Moravskoslezský kraj
OstravaDnes.cz

Copyright © 1/2009-2024 M+MP spol. s r.o. InfoDnes.cz | Webdesign & webprogramming © PD | RSS InfoDnes