首页 » 国内科研 >

科学家们将光合作用重新加以燃料我们的未来

2021-10-14 10:50:09来源:

氢是一项基本商品,每年生产超过6000万吨。然而,超过95%的是通过化石燃料的蒸汽改造制成,这是一种能源密集型和产生二氧化碳的过程。如果我们甚至可以通过光和水制成的藻类生物氢,甚至可以代替一部分,它会产生显着的影响。

这基本上是凯文雷丁实验室刚刚达到的是,生物能源和光合界中心的监督教授。他们的研究,题为重新加热的光合作用:一系列光系统I-氢酶嵌合体,使体内氢的含氢在高影响杂志能量和环境科学中非常公布。

“我们所做的就是表明,可以从光合作用中拦截高能量电子,并在活细胞中使用它们来驱动交替化学”解释。“我们在这里使用了氢生产作为一个例子。”

“凯文雷丁和他的团队在重新设计中取得了真正的突破,我复杂的照片,”Ian Gould,分子科学学院临时主任,是文科和科学学院的一部分。“他们不只是找到一种方法来重定向一种复杂的蛋白质结构,这些结构是为了一个目的而设计不同但同样关键的过程,但他们找到了在分子水平下做到这一点的最佳方法。”

常见的了解,植物和藻类以及青霉菌,使用光合作用来产生氧气和“燃料”,后者是碳水化合物和氢气的可氧化物质。有两种颜料 - 蛋白质复合物,可以在含氧光合作用中编排光的主要反应:照相我(PSI)和照片系统II(PSII)。

藻类(在这项工作中,单细胞绿色藻类衣原体Reinhardtii,或短暂的衣原体)具有一种称为氢酶的酶,其使用它来自蛋白质富铁蛋白的电子,这通常用于将来自PSI的电子从PSI从PSI到各种目的地渡过电子。问题是藻类氢酶迅速,不可逆地灭活,氧气不断地由PSII生产。

在这项研究中,博士生和第一作者安德烈·······························纳尔(PSI)和氢酶制成,使得它们共组装并活跃于体内。这种新装配将电子重定向远离二氧化碳固定到生物氢的生产。

“我们认为需要采取一些彻底的不同方法 - 因此,我们将氢酶直接钩上氢酶酶直接到照相我的疯狂思想,以便从水分裂(通过照相系统II)达到大部分电子来制造分子氢,“解释了redding。

表达新光系统(Psi-氢酶)的细胞以轻依赖的方式以高速率的氢气制成氢气,几天。

这一重要结果也将在即将举行的化学世界文章中得到推出 - 由皇家化学学会出版的每月化学新闻杂志。该杂志涉及化学世界的当前发展,包括研究,国际商业新闻和政府政策,因为它影响了化学科学界。

NSF授予资金本研究是美国以色列章节科学基金会(BSF)的一部分。在这种安排中,美国科学家和以色列科学家加入武力组建联合项目。美国合作伙伴向NSF提交了联合项目的授予,以色列合作伙伴向ISF(以色列科学基金会)提出了相同的授予。这两个机构必须同意为该项目提供资金,以获得BSF资金。Redding在BSF项目的Redding's合作伙伴yocoby yocoby教授,是一位年轻的科学家,是一位年轻的科学家,在八年前首次在Tau开始,并专注于增加藻类生物氢生产的不同方式。

总之,重新设计光合微生物的基本过程提供了一种廉价和可再生的平台,用于创建能够驾驶困难的电子反应的生物工厂,仅由太阳供电并使用水作为电子源。

###

参考:“重新加热光合作用:一种照相I-氢酶嵌合体,使H2IN VIVO,Yuval Milrad,Chandrasekhar Thummala,Kiera Reifsidider,Patricia Baker,Pini Marco,Iftach Yacoby和Kevin E. Redding,4月17日4月17日,能源和环境科学.doi; 10.1039 /
C9EE03859K.

该团队包括Kevin E. Redding,Andrey Kanygin和Asu,Kiera Reifschneider(前redding的博士生),Iftach Yacoby和Tel Aviv大学的Yuval Milrad,印度yogi Vemana大学的Chandrasekhar thummala(以前是Redding的拜访教授实验室)。这项工作由国家科学基金会资助,授予编号CBET-1706960。