Biologie Überraschende Details der Fotosynthese
Obwohl Chloroplasten ihren Ursprung in Bakterien haben, läuft bei ihnen einiges anders.
Bei der Fotosynthese spielen verschiedene Proteine eine Rolle, die in der Pflanzenzelle entstehen und an den Ort der fotosynthetischen Prozesse innerhalb der Zelle transportiert werden müssen. Ein Forschungsteam der RUB um Dr. Athina Hristou und Prof. Dr. Danja Schünemann hat zusammen mit Kollegen und Kolleginnen des Max-Planck-Instituts für Molekulare Pflanzenphysiologie Potsdam-Golm bei der Untersuchung der Details dieser Prozesse überraschende Unterschiede zu den entsprechenden Vorgängen in Bakterien vorgefunden. Im Mittelpunkt stand der Transportmechanismus von Proteinen der Fotosysteme zur Membran im Chloroplasten. Das Team berichtet in der Zeitschrift The Plant Cell vom 23. August 2019.
Prozess in Chloroplasten bisher wenig untersucht
Die Forscherinnen und Forscher untersuchten die Bildung und den Transport von im Chloroplastengenom kodierten Schlüsselproteinen der fotosynthetischen Komplexe. Sie werden in Ribosomen aus einzelnen Aminosäuren zusammengestellt und in die Thylakoidmembranen der Chloroplasten eingebaut.
„Es war bis dahin ungeklärt, wie der Transport dieser Proteine an seinen Zielort stattfindet“, erklärt Athina Hristou. Die Forscher konnten nun zeigen, dass das Protein cpSRP54 für diesen Vorgang wichtig ist. Dieses Protein hat seinen evolutionären Ursprung in Cyanobakterien, unterscheidet sich aber in wesentlichen Eigenschaften vom bakteriellen Protein. So erfährt es wohl über ein weiteres Protein, dass am Ribosom ein Transport gestartet werden muss und führt das neue Protein an sein Ziel, die Membran, wo andere Membranproteine schon darauf warten.
„Es ist interessant zu sehen, wie viele verschiedene Wege sich für solche Detailprozesse im Laufe der Evolution herausgebildet haben“, so Athina Hristou.
