Zephyrnet-logo

Nieuwe studie werpt licht op evolutie van fotosynthese

Datum:

New Brunswick, NJ (28 juni 2021) – Een door Rutgers geleide studie werpt nieuw licht op de evolutie van fotosynthese in planten en algen, wat zou kunnen helpen om de gewasproductie te verbeteren.

Het papier verschijnt in het journaal Nieuwe Phytologist.

De wetenschappers beoordeelden onderzoek naar de fotosynthetische amoebe Paulinella, wat een model is om een ​​fundamentele vraag over eukaryote evolutie te onderzoeken: waarom was er een enkele oorsprong van algen en planten? Dat wil zeggen, waarom is de fotosynthese door primaire plastide-endosymbiose niet meerdere keren in de levensboom ontstaan?

Fotosynthese is het proces waarbij planten en andere organismen zonlicht gebruiken om voedsel te synthetiseren uit kooldioxide en water, dat zuurstof als bijproduct genereert.

Endosymbiose is een relatie tussen twee organismen waarbij de ene cel zich in de andere bevindt. Deze interactie, wanneer stabiel en gunstig voor de "gast"-cel, kan resulteren in massale genetische innovatie. Ondanks zijn cruciale evolutionaire rol, is er beperkte kennis over hoe endosymbiose aanvankelijk wordt vastgesteld.

Primaire plastide-endosymbiose, die ongeveer 1.5 miljard jaar geleden evolueerde, is het proces waarbij een eukaryoot - dit zijn organismen zoals planten en algen waarvan de cellen een membraangebonden kern en kleine organen hebben die organellen worden genoemd - een prokaryoot overspoelt, wat organismen zijn zoals als bacteriën die een door een membraan omsloten kern missen. De plastide is een membraangebonden organel in de cellen van planten en algen.

"Het blijkt dat fotosynthese enorme risico's met zich meebrengt omdat het schadelijke chemicaliën en warmte produceert als bijproducten die de gastheercel kunnen beschadigen", zegt senior auteur Debashish Bhattacharya, een Distinguished Professor in de afdeling Biochemie en Microbiologie aan de Rutgers University-New Brunswick. "Daarom is het creëren van een nieuw organel een zeer complex proces dat het vluchtig zeldzaam maakt in de evolutie. Paulinella, het enige bekende geval van een onafhankelijke plastide primaire endosymbiose anders dan in algen en planten, biedt veel aanwijzingen voor dit proces dat helpt verklaren waarom het zo zeldzaam is.

De oorsprong van fotosynthese in algen en planten heeft onze planeet veranderd door een belangrijke bron van zuurstof te zijn en veel ecosystemen te ondersteunen, vanwege hun primaire productie van vaste koolstof (suikers en lipiden). Als we begrijpen hoe dit kritieke proces is verlopen, kunnen we het mogelijk in synthetische systemen ontwikkelen en de gewasproductie verbeteren.

"Omdat Paulinella is een onafhankelijke oorsprong van fotosynthese, het geeft belangrijke aanwijzingen over hoe dit proces plaatsvindt en welke kosten het met zich meebrengt voor de gastheercel”, zegt hoofdauteur Timothy G. Stephens, een postdoctoraal onderzoeker bij Rutgers. “Het genoom van Paulinella bevat veel onafhankelijk ontwikkelde genen die betrokken zijn bij fotosynthese en het omgaan met de bijbehorende stress die mogelijk in algen en planten kan worden ontwikkeld, zou kunnen helpen om hun vermogen om stress te weerstaan, zoals hoge lichtniveaus of zoutstress, te verbeteren.

###

De bevindingen worden uitgelegd in twee video's:

  • https: //www.youtube.com /kijk? v =Pbosfj1oV6I
  • https: //www.youtube.com /kijk? v =nJ9ApL9Mq6w&t=3s

De studie omvatte onderzoekers van de Carnegie Institution.

Uitzendinterviews: Rutgers University heeft tv- en radiostudio's van uitzendkwaliteit beschikbaar voor live of opgenomen interviews op afstand met Rutgers-experts. Neem voor meer informatie contact op met John Cramer op [e-mail beveiligd]

OVER RUTGERS - NIEUWE BRUNSWICK

Rutgers University-New Brunswick is waar Rutgers, de State University van New Jersey, meer dan 250 jaar geleden begon. Het vlaggenschip van Rutgers behoort tot de 60 beste universiteiten ter wereld en is een toonaangevende openbare onderzoeksinstelling en lid van de prestigieuze Association of American Universities. Het heeft een internationaal geprezen faculteit, 12 scholen die diploma's toekennen en de meest diverse studentenorganisatie van de Big Ten Conference.

PlatoAi. Web3 opnieuw uitgevonden. Gegevensintelligentie versterkt.

Klik hier om toegang te krijgen.

Bron: https://bioengineer.org/new-study-sheds-light-on-evolution-of-photosynthesis/

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img