Свет собирается пигментами, называемыми хлорофиллами, которые поглощают в основном синий и красный свет, а зеленый свет отражается, придавая растениям характерный цвет. Большинство хлорофиллов связано с суперсемейством белков Lhc (светособирающий хлорофилл), которое у цветковых растений состоит из 13 членов.«Вы наверняка заметили, что количество света в течение дня постоянно меняется. В отличие от животных, растения не могут двигаться к солнечному свету или от него, поэтому они разработали механизмы, которые позволяют им справляться с быстрыми изменениями качества и интенсивности света», — говорит Малгожата Петшиковска.
Один из таких процессов, называемый переходом между состояниями, позволяет растениям перераспределять избыточную энергию от фотосистемы II (ФСII) к фотосистеме I (ФСI) или наоборот. Переходы между состояниями регулируются фосфорилированием / дефосфорилированием Lhcb1 и Lhcb2.В модельных видах растений Arabidopsis thaliana Lhcb1 кодируется пятью генами, в то время как Lhcb2 кодируется тремя, и белки на 98% похожи на уровне аминокислотной последовательности.«Когда я начал писать докторскую диссертацию, я был поражен, казалось бы, огромной избыточностью этих двух белков.
Почему растениям нужно столько копий почти идентичных белков?» — спрашивает Малгожата Петшиковска.Malgorzata Pietrzykowska показывает, что Lhcb1 важен для регулирования количества собираемого света и для обеспечения участков гашения, когда поглощается слишком много света.
Что еще более важно, обилие Lhcb1 модулирует размер и обеспечивает гибкость фотосинтетических мембран.С другой стороны, роль Lhcb2 в основном заключается в переходах между состояниями и ограничивается ими. Когда фотосистема II получает слишком много энергии, фосфорилирование Lhcb2 позволяет отщеплять тримеры LHCII (состоящие как из Lhcb1, так и Lhcb2) от ФСII, поэтому меньше энергии передается ФСII.
В то же время эти тримеры прикрепляются к фотосистеме I, образуя комплексы LHCII-PSI, баланс образования которых позволяет потоку энергии к PSI.Таким образом, Malgorzata Pietrzykowska показывает, что, несмотря на их сходство, функции Lhcb1 и Lhcb2 различны, но дополняют друг друга в тонкой настройке фотосинтетического поглощения света.
Этот тезис можно найти здесь.