Fotosentezin Sırları Çözülüyor

Arizona Devlet Üniversitesi’nden (ASU) bir küme bilim kişisi, epeyce büyük fotosentetik süperkompleks bir yapıyı belirleyerek fotosentezin sırlarını çözmeye bir adım daha yaklaştı. Bu kıymetli keşif, Nature Structural & Molecular Biology’de yayımlandı.

School of Molecular Sciences (Moleküler Bilimler Okulu) ve Biodesign Intitute’s Center for Applied Strcutural Discovery’de (Uygulamalı Yapısal Keşifler İçin Biyotasarım Enstitüsü Merkezi) doçent olan Yuval Mazor “Süperkompleksler, bütün fotosentetik organizmalarda bulunan fotokimyasal reaksiyon merkezleri ve duyargalı proteinlerin ortak noktası.” dedi.


Bitkiler, algler ve siyanobakteriler fotosentezi, oksijen üretmek ve karbonu azaltmak için kullanıyor. Oksijenik fotosentezlerdeki birincil ışık reaksiyonlarını yönlendiren İki adet pigment-protein karmaşıklığı bulunuyor. Bunlar, fotosistem I (PSI) ve fotosistem II (PSII). Bu fotosistemlerin işleyişini anlamak, bilim camiasının uzun vadedir peşinde olduğu bir şey.

Geçtiğimiz birkaç yılda tek parçacıklı kriyojenik elektron mikroskopisi (cryo-EM), yapısal biyolojide bir devrimi tetikledi ve epey baskın bir disiplin haline geldi. Cryo-EM, birkaç yıl evvel incelemesi mümkün olmayan biyolojik yapıların incelenmesini sağlıyor ve büyük detaylardaki daha evvel görülmemiş karmaşıklıktaki yapıları ortaya çıkarıyor.

Bu teknik, karmaşık PSI-IsiA’nın yapısını açıklama konusunda tesirli ASU’daki bilim kişileri tarafından kullanılıyor. Laboratuvar ortamında bu süperkompleksler, siyanobakteriler tarafından düşük demir ortamı ve yüksek ışık akımı altında oluşturuldu. Gerçek yerkürede, demir hayli düşük bir konsantrasyonda ve yüksek ışık ise bir istisnadan çok bir kanun üzere, yani PSI-IsiA, fotosistem 1’de hayli sık bulunan bir form.

PSI-IsiA süperkompleksinin içerisinde 591 klorofil bulunuyor ve bu da rastgele bir fotosentetik süperkomplekslerdeki en yüksek bağlı pigment manasına geliyor.

En nihayetinde bakılacak olursa, IsiA fotosentetik süperkompleksinin, karmaşıklığını ve fonksiyonlarını anlamak, Dünya’dan stabil olarak kuvvet tedarik edebilmemizi sağlayacak. Hiç elbet ki bu da 21. yy’ın en büyük uğraşlarından bir tanesi.