Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà nghiên cứu đã điều tra nhóm vi sinh vật được phân loại là Asgard archaea và tìm thấy một loại protein trong màng của chúng hoạt động như một máy bơm kích hoạt ánh sáng thu nhỏ. Protein schizorhodopsin thu hút các proton vào cơ thể sinh vật. Nghiên cứu này có thể dẫn đến các công cụ phân tử sinh học mới để kiểm soát pH trong tế bào hoặc vi sinh vật, và có thể hơn thế nữa.
Các nhà nghiên cứu đã điều tra nhóm vi sinh vật được phân loại là Asgard archaea và tìm thấy một loại protein trong màng của chúng hoạt động như một máy bơm kích hoạt ánh sáng thu nhỏ. Protein schizorhodopsin thu hút các proton vào cơ thể sinh vật. Nghiên cứu này có thể dẫn đến các công cụ phân tử sinh học mới để kiểm soát pH trong tế bào hoặc vi sinh vật và có thể hơn thế nữa.
Asgard archaea tương đối mới đối với khoa học nhưng chúng cổ xưa và quan trọng đối với chúng ta theo nhiều cách. Chúng là những sinh vật đơn bào và ban đầu được tìm thấy dưới đáy đại dương. Asgard archaea là những gì được gọi là prokaryote, chúng không có nhân tế bào nhưng mặc dù vậy chúng gần giống với các sinh vật đơn bào gọi là eukaryote có chứa nhân tế bào. Chúng giống như một sự tương tự hiện đại của một tổ tiên chung cổ xưa với ta.
Phó giáo sư Keiichi Inoue từ Viện Vật lý chất rắn tại Đại học Tokyo, Giáo sư Hideki Kandori từ Viện Công nghệ Nagoya và nhóm của họ đã chọn nghiên cứu một đặc điểm của Asgard archaea mà mặc dù không phải là duy nhất đối với họ, và đó là các protein nhạy cảm với ánh sáng hoặc quang dẫn gọi là rhodopsin. Các sinh vật sống dưới đáy đại dương và hồ, vì vậy thật đáng ngạc nhiên khi chúng cần bất kỳ loại nhạy cảm nào với ánh sáng.
“Chúng tôi đã khám phá chức năng phân tử của rhodopsin đặc biệt trong Asgard archaea được gọi là schizorhodopsins và thấy rằng chúng hoạt động như một máy bơm siêu nhỏ kích hoạt bằng ánh sáng”, Inoue giải thích. “Schizorhodopsin sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời để đưa một proton vào trong tế bào dọc theo con đường bên trong protein. Nhiều prokaryote như vi khuẩn và các vi khuẩn cổ khác sử dụng rhodopsin để bơm proton ra ngoài nhưng chúng tôi thấy dạng này đặc trưng mới trong Asgard archaea.”
Do thang đo chức năng này xảy ra trên là nanô nên các kỹ thuật đo lường tinh vi với độ nhạy cao và độ phân giải thời gian cao được yêu cầu. Inoue, Kandori và nhóm của họ đã sử dụng một phương pháp gọi là phương pháp quang phân flash laser sử dụng ánh sáng laser xung để kích thích các phản ứng. Sự thay đổi màu sắc của protein bị ảnh hưởng bởi ánh sáng laser được theo dõi bởi các cảm biến nhạy cảm. Chúng phát hiện sự hiện diện và bản chất của việc kích hoạt schizorhodopsin trong thời gian ngắn.
Những phát hiện này sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về proton và các cơ chế vận chuyển ion khác. Ngoài ra, schizorhodopsin có thể được chế tạo thành một công cụ phân tử hữu ích cho các nhà nghiên cứu. Ví dụ trong quang học, là một phương pháp mới để kiểm soát các hiện tượng tế bào khác nhau bằng ánh sáng. Schizorhodopsins cũng có thể được sử dụng để kiểm soát pH bên trong tế bào hoặc vi sinh vật bằng ánh sáng, vì pH có thể bị thay đổi bằng cách thay đổi nồng độ proton.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Tokyo . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :