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      如何檢測水中的光線會影響藍細菌的攝入量
      
			
      
				2019-04-27 15:53:31
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      蒙哥馬利實驗室發(fā)現(xiàn)，水生細菌(稱為藍細菌)如何監(jiān)測周圍環(huán)境中的光質(zhì)量以及它們能夠很好地擴展圖像光合作用的能力之間存在聯(lián)系。光合作用的基礎(chǔ)知識，如何捕獲陽光并轉(zhuǎn)化為可用于地球生命的能量，這些都是很好理解的。
      

      如何檢測水中的光線會影響藍細菌的攝入量
      

      現(xiàn)在，科學家們希望利用光合生物，將其能量產(chǎn)量吸收到生物燃料和工業(yè)產(chǎn)品中。這樣做需要我們在有利的環(huán)境中生長有機體，食物，光線和營養(yǎng)物質(zhì)之間的平衡。
      

      然而，我們不太了解有機體的領(lǐng)域如何影響其光合作用 - 換句話說，什么會導致良好的產(chǎn)量。
      

      藍藻(cyanos，簡稱cyanos)是生物技術(shù)應用的目標生物之一。雖然很小 - 每個都比人類頭發(fā)的寬度小25倍 - 但它們主宰著地球的海洋，湖泊和河流。
      

      數(shù)十億年前，它們是最早開始進行光合作用的生物之一，這也是地球上生命存在的原因。
      

      今天，cyanos是地球上最好的光合作用表演者之一，開發(fā)了無數(shù)系統(tǒng)來監(jiān)測周圍的光質(zhì)，因此他們可以微調(diào)光合作用以獲得最佳能力。
      

      科學：光質(zhì)改變了青色如何獲得食物
      

      Brandon Rohnke是Beronda Montgomery實驗室和生物化學與分子生物學系的研究生，他是一個團隊的一員，該團隊展示了一種名為Fremyella的氰基物如何跟蹤可用光波長的變化，以控制能量和食物的攝入量。光合作用。該研究發(fā)表在mSphere期刊上。
      

      這兩個系統(tǒng)解釋了
      

      跟蹤光波長質(zhì)量：Cyanos下沉或漂浮在水中以在其環(huán)境中有利地定位自己，并且周圍的光波長隨深度而變化。例如，在表面上，cyanos暴露于大量的紅光。隨著它們下沉，紅光變得越來越稀少，而綠光仍然充足。Cyanos不斷跟蹤光線質(zhì)量并自行調(diào)整以隨時捕獲最多可用波長。這就像將汽車收音機撥到確切的頻率，以捕捉來自您喜愛的電臺的波浪。但您只能調(diào)到您所在位置的電臺。
      

      生產(chǎn)食物的光合作用工廠：在光合作用的后半部分，二氧化碳從空氣中獲取，產(chǎn)生能夠為光合生物提供能量的能量分子。在cyanos中，這一步驟發(fā)生在小型工廠內(nèi) - 稱之為納米工廠 - 官方稱為carboxysomes。
      

      在之前的研究中，科學家從基因上遺傳了一個主要的光探測器(稱為RcaE)，它失去了適應波長變化的能力。
      

      “令我們驚訝的是，這一變化影響了納米工廠。我們的實驗室氰基生產(chǎn)了更多的納米工廠，但尺寸更小，”布蘭登說。“在自然界中，氰基細胞每個細胞橫截面將有2到3個。突變體最多可達7個。”
      

      研究小組發(fā)現(xiàn)，沒有光探測導致：
      

      構(gòu)成納米工廠結(jié)構(gòu)外部部分的材料，墻壁的增加;
      

      減少納米工廠內(nèi)部的機器并處理氰基的食物。
      

      “我們認為發(fā)生的事情是，大量的結(jié)構(gòu)材料競相招募更少數(shù)量的可用機器。結(jié)果是機器分布在更多但更小的納米工廠中，”布蘭登說。
      

      “不知何故，跟蹤外部光線是一種嚴格控制納米工廠數(shù)量和結(jié)構(gòu)的方法。我們還不確定這兩種系統(tǒng)是如何相互作用的。”
      

      該團隊排除了可能引起這種觀察的副作用，例如突變體的修飾細胞形狀或它產(chǎn)生大量有毒副產(chǎn)物的事實。
      

      該研究是MSU-DOE植物研究實驗室的一部分，旨在重新利用氰基納米工廠制造供人類消費的材料，如可再生能源或醫(yī)療產(chǎn)品。
      

      “獲得撥打或減少納米工廠數(shù)量和規(guī)模的能力可以幫助管理未來生物技術(shù)背景下的生產(chǎn)力水平，”布蘭登說。“但這只是一種控制機制。我們還有更多的東西需要解讀。”
      

      在用“氰基燃料”為汽車和飛機提供動力之前還需要一段時間，但科學家們正在慢慢地，但肯定地，揭示了到達那里的方式。
      
			

			
        
      
			
      
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