TUhjnbcbe - 2024/6/6 18:41:00
中国青年报客户端讯（通讯员杨凡中青报·中青网记者王磊王海涵）蓝藻学名蓝细菌，其光合作用在地球大气环境有氧化进程中起重要作用。蓝藻光合作用中，一种名为“Rubisco”的酶发挥着关键作用，但是其工作机制长期未被认识。中国科学技术大学周丛照和陈宇星课题组经长期研究，阐明了蓝藻RuBisCO酶组装的分子机理，发现RuBisCO成熟过程的多层次精细动态调控网络，为人工改造RuBisCO、提高光合作用效率奠定了基础。5月25日，国际学术著名期刊自然出版集团旗下子刊《自然-植物》在线发表了上述研究成果。RuBisCO酶是光合作用中决定碳同化速率的关键酶，同时也是植物光呼吸的关键酶，它可以利用太阳能将空气中的二氧化碳固定起来，既可降低温室效应，还可充分利用无机碳源，形成碳水化合物，维持植物体的生命。有研究发现，向植物中添加这种酶，可以有效促进植物生长。然而这种酶的催化效率极低，一个RuBisCO全酶每秒钟只能催化3~10个二氧化碳分子。蓝藻通过二氧化碳浓缩机制，可以有效提高RuBisCO的催化效率。同时，将蓝藻的二氧化碳浓缩系统引入植物，被认为是一种潜在的提高植物光合作用效率和产量的方法。在本研究中，科学家们通过冷冻电镜单颗粒分析的方法和生化手段，揭开了催化酶RuBisCO发挥功效的神秘面纱，解析了其组装和调控的多步动态构象和分子机制，为进一步利用RuBisCO酶服务人类奠定了分子基础。“蓝藻作为地球上最古老的原核生物之一，其生命力非常旺盛。前些年，淡水湖泊水体受到污染，蓝藻过度繁殖而导致水华，带来一系列环境问题。但同时，蓝藻也可以消耗大量空气中的二氧化碳，还可能用于生产下一代新型绿色能源。”周丛照介绍，蓝藻研究具有十分重要的科学意义，科研者应该深入了解其实用价值。来源：中国青年报客户端