Tutkijoiden löytö tuo uutta valoa yhteyttämisen säätelyyn
Kasvien viherhiukkasessa sijaitsevan yhteyttämiskoneiston pitää toimia tehokkaasti kaikenlaisissa olosuhteissa. Niinpä kasvi säätelee koneistolle auringon valoenergiaa keräävän valohaavin kokoa kulloinkin vallitsevien olosuhteiden mukaisesti. Säätelyn on tiedetty tapahtuvan fosfaattiryhmän liittymisellä valohaaviin, mutta nyt Turun yliopiston tutkijat ovat löytäneet uuden säätelyyn vaikuttavan tekijän. Nyt saatujen tulosten mukaan valohaavin koon säätelyyn osallistuu myös entsyymi, joka muokkaa viherhiukkasen proteiineja lisäämällä niihin niiden varausta muuttavan asetyyliryhmän.
Turun yliopiston tiedote 6.7.2018
Yhteyttäminen perustuu kasvien kykyyn käyttää auringon valoenergiaa hiilidioksidin sitomiseen sokereiksi. Yhteyttämisen ensimmäisessä vaiheessa valon energiaa käytetään veden hajottamiseen. Veden hajotuksessa vapautuneita elektroneja siirtyy viherhiukkasessa eli kloroplastissa sijaitsevien reaktiokeskusten (PSI ja PSII) kautta yhdisteelle, jota käytetään hiilidioksidin sitomiseen.
Reaktiokeskuksia ympäröiviä valohaaveja tarvitaan kaappaamaan valohiukkasia ja siirtämään niiden sisältämä energia reaktiokeskuksille. Mikäli toiselle reaktiokeskukselle virtaa olosuhteiden muuttuessa ylimäärin energiaa, voivat kasvit säätää valohaavien kokoa siirtämällä osan toisen reaktiokeskuksen valohaavista toiselle, jolloin energiatasapaino palautuu. Epätasapaino valoreaktioiden välillä voi pahimmillaan vaurioittaa yhteyttämiskoneistoa.
– Yksi parhaiten tunnettuja mekanismeja, joiden avulla kasvit säätelevät valohaavien toimintaa, on fosfaattiryhmän liittäminen valohaaviin. Tätä mekanismia kutsutaan fosforylaatioksi. Jos PSII-reaktiokeskus saa liikaa energiaa, apuun rientää entsyymi, joka liittää PSII-reaktiokeskuksen valohaavin proteiineihin fosfaattiryhmiä. Fosfaattiryhmät muuttavat valohaavin rakennetta siten, että osa haavista siirtyykin PSI-reaktiokeskukselle, Turun yliopiston molekulaarisen kasvibiologian apulaisprofessori Paula Mulo Turun yliopistosta selittää.
Yhteys valohaavin säätelyyn löytyi yllätyksenä
Tulokset muuttavat alalla vallitsevia käsityksiä