Синий "стоп-сигнал" для предотвращения неконтролируемого фотосинтеза

Фотосинтез преобразует солнечную энергию в биологическую. Хотя может показаться, что фотосинтез усиливается с ростом интенсивности света, на самом деле его переизбыток может привести к неконтролируемой реакции. Это вызывает образование активных форм кислорода, которые повреждают фотосинтетический аппарат. Чтобы избежать этого, у растений есть механизм "qE-гашение", который при сильном освещении преобразует избыточную энергию в тепло и рассеивает ее.

Международная группа исследователей из Франции и Японии, используя в качестве модели зеленую водоросль Chlamydomonas, обнаружила "переключатель", который запускает этот защитный механизм. Этим переключателем оказался синий световой фоторецепторный белок фототропин. Исследование опубликовано в выпуске журнала Nature от 22 сентября.

Профессор Национального института фундаментальной биологии Японии Джун Минагава отметил, что избыток прямого солнечного света болезненен не только для людей, но и для растений. Постоянное пребывание в таких условиях — большая нагрузка. Теперь известно, что внутри растений информация об активном состоянии фотосинтеза в сочетании с восприятием синего света активирует систему подавления фотосинтеза — qE-гашение.

Доктора Димитрис Петруцос и Джованни Финацци из Национального центра научных исследований Франции (CNRS) заявили, что они изучали явления, которые до сих пор считались совершенно отдельными: восприятие синего света фототропином, фотосинтез с помощью хлорофилла и световую защиту через qE-гашение. Обнаружение молекулярной связи между этими тремя системами стало для них большой радостью.

Считается, что эта система синего "стоп-сигнала" для ингибирования фотосинтеза характерна для водорослей, мхов и других растений. Ожидается, что открытие будет полезно для оптимизации таких приложений, как производство биотоплива.