Ta strona wykorzystuje ciasteczka ("cookies") w celu zapewnienia maksymalnej wygody w korzystaniu z naszego serwisu. Czy wyrażasz na to zgodę?

Czytaj więcej

Naukowcy z Zakładu Anatomii i Cytologii Roślin współautorami artykułu o znaczeniu białek CURT1 w procesie tworzenia się błony chloroplastów

Dr Łucja Kowalewska i doktorant mgr Michał Bykowski z Zakładu Anatomii i Cytologii Roślin Instytutu Biologii Eksperymentalnej i Biotechnologii Roślin Wydziału Biologii są współautorami artykułu dotyczącego znaczenia białek CURT 1 w procesie formowania ciała prolamellarnego i dynamice jego przekształcenia w błony chloroplastów.
Publikacja pod tytułem „Curvature thylakoid 1 proteins modulate prolamellar body morphology and promote organized thylakoid biogenesis in Arabidopsis thaliana” ukazała się na łamach czasopisma „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America” (PNAS).

Biogeneza chloroplastów to fundamentalny proces zachodzący podczas ontogenezy rośliny. Jest on konieczny dla podjęcia przez rozwijającą się siewkę aktywności fotosyntetycznej. Gdy początkowe etapy rozwoju siewki są realizowane pod powierzchnią ziemi, bez dostępu światła, w tkankach liścieni i liści siewki nie rozwijają się chloroplasty, ale ich prekursorowe formy ciemniowe, tzw. etioplasty. Z morfologicznego punktu widzenia najbardziej charakterystyczną cechą etioplastów jest tzw. ciało prolamellarne (PLB), które jest parakrystaliczną strukturą błonową magazynującą prekursory chlorofilu. Pod wpływem światła ta wysoce regularna struktura przekształca się w aktywne fotosyntetycznie spłaszczone błony chloroplastów nazywane tylakoidami.

Wciąż niejasne jest, które ze składników błon etioplastu są kluczowe w procesie przestrzennej organizacji indukowanego przez światło przekształcenia PLB w tylakoidy. W swoich badaniach autorzy wykorzystali zarówno metody mikroskopii elektronowej 2D i 3D jak i metody biochemiczne i spektroskopowe, aby określić rolę białek CURT1 (Curvature thylakoid 1) w procesie formowania PLB i dynamice jego przekształcenia podczas wczesnych etapów biogenezy chloroplastów.

Już wcześniej stwierdzono, że białka CURT1 biorą udział w formowaniu się zakrzywień błon tylakoidów. W tej pracy autorzy wykazali, że białka te są integralnymi składnikami błon etioplastów i pełnią kluczową rolę w modulowaniu nanomorfologii PLB. Ponadto stwierdzono, że białka CURT1 uczestniczą w regulacji procesu biogenezy chloroplastów. Rośliny pozbawione CURT1 charakteryzowały się m.in. opóźnieniem procesu biosyntezy kompleksów fotosyntetycznych.

Przeprowadzone badania wzbogacają wiedzę o regulacji procesu rozwoju chloroplastów. Ponadto, wskazanie roli białek CURT1 w procesie tworzenia błon etioplastów przybliża nas do zrozumienia mechanizmów samoorganizacji skomplikowanych, regularnie zbudowanych struktur błonowych, co wciąż pozostaje jednym z ważnych otwartych pytań w biologii komórki.

Praca powstała dzięki ścisłej współpracy grupy specjalizującej się w biologii molekularnej roślin z Department of Plant and Environmental Sciences (PLEN) na Uniwersytecie Kopenhaskim pod kierunkiem prof. Mathiasa Pribila z badaczami z Wydziału Biologii UW – mgr. Michałem Bykowskim i dr Łucją Kowalewską, którzy są autorami współwiodącymi w niniejszej publikacji i w swojej pracy naukowej koncentrują się na badaniu dynamiki strukturalnej sieci błon wewnętrznych plastydów.

Zdjęcie przedstawia model 3D ciała prolamellarnego (PLB) – charakterystycznej struktury błonowej o budowie sześciennej, która występuje na terenie prekursorów chloroplastów we wczesnych etapach rozwoju siewki. Autorzy: Michał Bykowski, Łucja Kowalewska