Изучение растений на молекулярном уровне может привести к созданию лучшего биотоплива

8 сентября 2012 года

Другие новости биологии

<dynamicpagelist> category = Опубликовано category = Биология notcategory = Викиновости коротко count = 3 orcer = addcategory suppresserrors = true namespace = Main addfirstcategorydate = true </dynamicpagelist>

больше статей…

Другие новости науки

<dynamicpagelist> category = Опубликовано category = Наука и технологии notcategory = Викиновости коротко count = 5 orcer = addcategory suppresserrors = true namespace = Main </dynamicpagelist>

другие новости…

Также посетите портал «Наука»

Ученые из Эймсской лаборатории Министерства энергетики США адаптируют приборы, применяемые в химии и медицине, чтобы лучше изучить микроскопические молекулы, которые являются строительным материалом для растительных биологических процессов.

Получение новых знаний о мельчайших механизмах биологии растений «откроет новые сферы познания, которые могут иметь далеко идущие последствия для исследований в области биотоплива и генетики сельскохозяйственных культур», указывается в пресс-релизе, опубликованном 9 августа Эймсской лабораторией.

Ученые этого учреждения используют новейшие методы масс-спектрометрии для изучения растительной ткани, позволяющие наблюдать за работой молекул внутри ткани растения с более близкого расстояния, чем когда-либо раньше.

Масс-спектрометрия представляет собой метод, чаще всего применяемый в аналитической химии. Это способ измерения атомов и молекул для определения их молекулярной массы, который дает более полное представление о характере изучаемого материала.

Применяемый в данном случае метод масс-спектрометрии, известный как матрично-активированная лазерная десорбция/ионизация (МС МАЛДИ), получивший начало в конце 19-го века, за последнее десятилетие или около того получил распространение в медицине и фармацевтике.

«В области медицины исследователи использовали этот тип спектрометрии для картирования белков при онкологических заболеваниях человека и для визуализации распределения лекарств в тканях, — рассказал научный сотрудник Эймсской лаборатории Ли Янцзинь. — Но в последние годы научное сообщество стало применять МС МАЛДИ для картирования метаболитов в тканях растений».

Метаболиты представляют собой органические соединения, используемые и создаваемые в процессе обмена веществ, который происходит в каждой клетке живого организма. Прежние методы исследования позволяли ученым узнать, что делают в клетках метаболиты растений и как они это делают, но где это происходит, оставалось неизвестным.

«Раньше биологам приходилось измельчать ткани растения для анализа, — сказал руководитель проекта Бэзил Николау, научный сотрудник Эймсской лаборатории. — Мы теряли пространственную информацию, поскольку не понимали, где метаболиты располагаются в разных типах клеток растений».

«С помощью нового метода мы видим распределение этих метаболитов в тканях растений на уровне одной клетки», — сказал Ли. Метод позволяет определять расположение молекулы внутри клетки растения с точностью до четверти поперечника человеческого волоса. Работая вместе с группой немецких ученых, группа Ли изучала семена хлопчатника — культуры, которая, возможно, будет применяться в качестве источника биотоплива. Получаемое из семян масло также используется в пищевой промышленности.

Для того чтобы растения можно было использовать в качестве источника энергии в широких масштабах, необходимо более глубокое понимание того, как углерод функционирует внутри клеток, указал Николау. «Работая над созданием биовозобновляемых химических веществ, необходимо помнить, что углерод в растениях участвует в процессе фотосинтеза. Этот процесс происходит в отдельных отсеках внутри организма, в отдельных клетках. Ученым необходимо подробно выяснить эту пространственную информацию, с тем чтобы в полной мере воспользоваться ею».

Полученные результаты опубликованы в издании The Plant Cell, посвященном исследованиям в данной области, а также в журнале The Plant Journal.