Nytt ljus över fotosyntesen
Fotosyntesen är utan tvekan en av de viktigaste kemiska reaktionerna på jorden. Ulrika Ganeteg, Umeå universitet, studerar i den avhandling hon försvarar den 2 april, de ljusskördande antennproteinerna hos fotosystem 1.
Att fotosyntetiserande organismer använder solljuset för att binda in koldioxid till kolhydrater och att fotosyntesen alstrar syre, det vet de flesta om. Men fotosyntesen består av många komplexa processer som vi fortfarande inte förstår.
Solljusets energi fångas upp av ljusantenner som består av pigmentmolekyler, främst klorofyll. Klorofyllet är bundet till speciella antennproteiner (LHC proteiner) som spelar en viktig roll i fotosyntesen, både för att fånga ljuset och för att anpassa växten till förändringar i naturen. I växter finns ett tiotal olika LHC proteiner som binder till två proteinkomplex, fotosystem I och/eller fotosystem II. Målet med Ulrika Ganetegs studier var att få ökad kunskap om antennproteinerna i fotosystem I.
För att göra det så måste man plocka isär fotosystem I i dess beståndsdelar och studera dem en och en. Genom att rena fram proteinerna i fotosystem I har forskarna fått ny kunskap om hur dess antenn ser ut och fungerar. Men genom att rena fram proteinerna så tar man också ut dem ur sitt sammanhang, och en del information går förlorad. Hur gör man då, när man vill studera proteinerna i sin ”naturliga miljö”, men inte kan se dem med blotta ögat? För att ta reda på hur ett protein fungerar brukar forskare vanligen konstruera organismer som saknar just det proteinet, så kallade mutanter. Genom att jämföra mutanten med den ursprungliga (vildtyp) kan man få ledtrådar till vilka processer i cellen som proteinet deltar i. Ganeteg har i sina studier konstruerat och studerat genmodifierade växter som saknar en och en av de fyra gener som kodar för antennproteinerna hos fotosystem I.
En gåta med ljusantennen är varför det finns så många olika typer av antennproteiner. Eftersom alla typerna finns i alla gröna växter, så måste var och en ha en speciell funktion, annars skulle de antagligen ha försvunnit under evolutionen. Den forskargrupp som Ulrika Ganeteg tillhör har visat att växter som saknar ett eller flera antennproteiner klarar sig sämre i naturen. Därför har vart och ett av dessa proteiner en speciell funktion.
Forskargruppen har också i samarbete med andra forskare använt avancerade metoder för att jämföra de genmodifierade växterna med vildtypen. På så sätt har ny detaljkunskap om hur dessa proteiner fungerar kommit fram. De nya rönen kastar ytterligare ljus på en del av de processer som ligger bakom fotosyntesen. Vi vet ännu inte exakt vad som händer i växterna när de saknar delar av antennen hos fotosystem I, men genom att fortsätta att studera dessa växter kan vi kanske få svar på detta.
E-publicering: http://publications.uu.se/umu/theses/abstract.xsql?dbid=209
Fredagen den 2 april försvarar Ulrika Ganeteg, institutionen för fysiologisk botanik, Umeå universitet, sin avhandling med titeln The light-harvesting antenna of higher plant photosystem I.
Svensk titel: Ljusantennen hos fotosystem I.
Disputationen äger rum kl 10.00 i sal KB3A9, KBC-huset, Umeå universitet.
Fakultetsopponent är professor Francis-André Wollman, Laboratoire de Physiologie Membranaire et Moléculaire du Chloroplaste, Institute de Biologie Physico-Chimique, Service de Photosynthèse, Paris, Frankrike.
Kontaktinformation
Ulrika Ganeteg (f. Nyström) är född och uppvuxen i Skellefteå, och är sedan 1986 bosatt i Umeå.
Ulrika Ganeteg nås på:
institutionen för fysiologisk botanik
Tel: 090 – 786 52 68
Mobil: 070 – 261 55 18
E-post: ulrika.ganeteg@plantphys.umu.se
