Så optimerar växter sin fotosyntes

Ännu efter 3,5 miljarder år är fotosyntesen en oöverträffad teknik att ta hand om solens energi och mycket forskning återstår för att människan ska lyckas kopiera den. Doktoranden Maria Turkina vid Linköpings universitet har tagit ett steg på vägen. Fotosyntesen äger rum i kloroplasten, en självständig organell inuti de gröna växternas celler. Energin från det infångade solljuset tappas ur steg för steg i en komplicerad kemisk process där fosfat spelar en viktig roll. Nu visar Maria Turkina vid Avdelningen för cellbiologi att grönalgen Chlamydomonas reinhardtii har stora möjligheter att optimera fotosyntesen och därmed utvinna maximalt med energi vid olika förutsättningar i miljön. En viktig parameter är intensiteten i det infallande solljuset. - För låg ljusintensitet ger dåligt energiutbyte, och är den för hög kan hela processen förstöras, säger Maria Turkina. Genom att preparera fram alla proteiner i de cellmembran där processen sker och analysera dem med masspektrometri har hon identifierat 30 exakta positioner för fosfat, så kallade fosforyleringar. Tidigare var bara två sådana positioner kända. Med denna kunskap kartlägger hon funktionerna av dessa olika fosforyleringar i fotosyntesen. De nya rönen skulle i förlängningen kunna användas för att kontrollera en växt och på så vis effektivisera dess fotosyntes. Ökad förståelse för processen är också en förutsättning för att skapa artificiell fotosyntes. Den encelliga Chlamydomonas reinhardtii är en mycket anpassningsbar alg som lever i både mark och vatten, i avlopp och i ishavet. Den används flitigt som experimentorganism i molekylärbiologin eftersom den har en fullständigt kartlagd arvsmassa med cirka 15 000 gener varav många är samma som hos människan. Till exempel är de flageller som algen simmar med av samma ursprung som mänskliga spermiesvansar. Avhandlingen är publicerad på LiU Electronic Press, se länken. Disputationen äger rum 29 februari kl 13.00 i Linden, Linköpings universitet Campus US. Opponent är professor Göran Samuelsson, Umeå plant science center. Kontakt: Maria Turkina 013-225133, martu@ibk.liu.se