Изучение растений на молекулярном уровне может привести к созданию лучшего биотоплива
8 сентября 2012 года
<dynamicpagelist> category = Опубликовано category = Биология notcategory = Викиновости коротко count = 3 orcer = addcategory suppresserrors = true namespace = Main addfirstcategorydate = true </dynamicpagelist>
<dynamicpagelist> category = Опубликовано category = Наука и технологии notcategory = Викиновости коротко count = 5 orcer = addcategory suppresserrors = true namespace = Main </dynamicpagelist>
_Flankenblattzellen_mit_blauen_%C3%96lk%C3%B6rpern_IMG_8942.jpg)
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.
Источники
править
|
Эта статья содержит материалы из статьи «Изучение растений на молекулярном уровне может привести к созданию лучшего биотоплива», опубликованной IIP Digital и находящейся в общественном достоянии как работа правительства США. Автор текста: Шарлин Портер |