Выбор фона:
/ Новости сайта / Наука и Технологии / Раскрыта загадка самого распространенного фермента на Земле
16.10.2022

Раскрыта загадка самого распространенного фермента на Земле

Оценка: 0.0    608 0 Наука и Технологии
09:15

Ученые Института земной микробиологии Общества Макса Планка и Университета Марбурга (Германия) раскрыли эволюцию самого распространенного фермента на Земле — рубиско, который играет ключевую роль в процессе фотосинтеза. Результаты исследования, опубликованные в журнале Science, решают загадку, каким образом фермент приспособился к увеличению содержания кислорода в атмосфере планеты.

Рубиско или рибулозобисфосфаткарбоксилаза (RuBisCO) катализирует присоединение поглощенного углекислого газа к рибулозо-1,5-бисфосфату — молекуле, являющейся отправной точкой цикла Кальвина, в ходе которого углерод из CO2 усваивается растениями и цианобактериями и включается в их биомассу. Рубиско состоит из двух главных компонентов — большой субъединицы L и малой субъединицы S. L имеет каталитические центры, непосредственно участвующие в фиксации углерода, однако роль S-субъединицы не была понятна.

Исследователи синтезировали вероятные предковые формы рубиско, существовавшие около миллиарда лет назад, чтобы реконструировать важное эволюционное событие, когда фермент научился отличать углекислый газ от альтернативного субстрата — молекулярного кислорода. В прошлом, когда атмосфера Земли начала насыщаться кислородом, рубиско начал катализировать нежелательную реакцию, в ходе которой происходило усвоение молекулярного кислорода и вырабатывались токсичные для живых клеток радикалы. До сих пор фермент при определенных условиях переключается на фотодыхание — оксигеназную активность, что снижает эффективность фотосинтеза.

В ходе эволюции рубиско должен был стать более специфичным к углекислому газу, чтобы обеспечить выживание предков современных растений и других фотосинтезирующих организмов. Исследователи ожидали, что предковые формы фермента обзавелись новым компонентом, который напрямую исключал кислород из каталитических центров субъединицы L. Вместо этого они обнаружили, что добавление малой субъединицы влияет на тот эффект, который последующие мутации фермента оказывают на каталитические центры. Те мутации, что были несущественны для субъединицы L, в присутствии субъединицы S стали оказывать огромное влияние на фермент.

Анализ ферментативной активности и макромолекулярных структур показал, что малая субъединица быстро стала незаменимой и поспособствовала более широким функциональным изменениям в большой субъединице, включая повышенную активность и специфичность в отношении углекислого газа. По словам ученых, результаты показывают, что рубиско можно модифицировать путем добавления новых белковых компонентов и даже понизить потери углерода при фотодыхании.


 
Источник:  https://lenta.ru/


Поделитесь в социальных сетях

Комментарии 0

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Похожие материалы

Разговоры у камина
Календарь
«  Октябрь 2022  »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31
Последние комментарии
Разрыв Каскадной зоны может толкнуть разлом Сан-Андреас, вызвав крупнейшую природную катастрофу в истории США
Глупость человеческая безгранична, особенно когда её подогревает жадность.
Это и про амеров и (от AntiK)

Радиоактивные пески Фаюма: аномальное содержание урана заставляет пересмотреть древнюю историю
Надо искать не специфическое для реактора, а специфическое для ТЯ взрывов и методов обогащения урана (от AntiK)
Климатический кошмар таится в Атлантике. Европа начинает обращать внимание
Вмесоо того чтобы изучать историю планеты и людей во время оледенений они маются зеленой чушью, и ни (от tigrovaia)
Дело Даниэля Медины: два столкновения с неопознанным в полях Энтре-Риос
https://proyectovialedesconocido.substack.com/p/caso-daniel-medina-ovnis-crucesitas-septima а картин (от x-man)
Луна как «Звезда Смерти»: Боевой корабль на орбите Земли
Чушь неописуемая, конечно. Но ссылка на источник этой ахинеи могла бы многое прояснить. Может быть, (от Gron)