Открыть главное меню

Изучение растений на молекулярном уровне может привести к созданию лучшего биотоплива

8 сентября 2012

Другие новости биологии
Nuvola apps biology.png
Другие новости науки
Также посетите портал «Наука»
Calypogeia azurea (Blaues Bartkelchmoos) Flankenblattzellen mit blauen Ölkörpern 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.


ИсточникиПравить

  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