Tecnologia Científica

No retrato: o ladra£o mestre da natureza como uma jovem enzima
Uma enzima enigma¡tica conhecida como Fotossistema II rouba elanãtrons da a¡gua, usa-os como combusta­vel e deixa em seu rastro todo o ar que respiramos. a‰ um truque qua­mico que os cientistas vão tentando imitar hádécadas.
Por Jim Shelton - 19/08/2020


Os químicos Christopher Gisriel (na foto) e Gary Brudvig estãoremovendo as camadas do Fotossistema II, o ladra£o natural que rouba elanãtrons da águadurante a fotossa­ntese e cria o oxigaªnio da Terra.

No cerne da fotossa­ntese, o processo pelo qual as plantas e certos microrganismos produzem o oxigaªnio da Terra, existe um ato monumental de roubo.

Uma enzima enigma¡tica conhecida como Fotossistema II rouba elanãtrons da a¡gua, usa-os como combusta­vel e deixa em seu rastro todo o ar que respiramos. a‰ um truque qua­mico que os cientistas vão tentando imitar hádécadas.

Agora, pesquisadores de Yale e da University of California-Riverside dizem que roubaram uma olhada em como o pra³prio Photosystem II se forma. O que eles descobriram pode levar a ideias para projetar novos sistemas de energia solar.

Em um estudo na revista Joule, pesquisadores liderados por Gary Brudvig de Yale descreveram como eles quebraram a enzima em seu núcleo mais rudimentar. Brudvig éo Benjamin Silliman Professor de Quí­mica na Faculdade de Artes e Ciências e diretor do Instituto de Ciências da Energia no Campus Oeste de Yale.

“ Embora a estrutura molecular mais complexa e madura do Fotossistema II seja conhecida há20 anos, ela ainda nos deixa apenas com um instanta¢neo de sua estrutura em seu estado mais avana§ado”, disse Brudvig. “Realmente não entendemos como ele émontado ou como inicia sua função de remoção de elanãtrons da a¡gua, processo denominado fotoativação. Nossa equipe começou a entender como o Photosystem II éfeito pela canãlula. ”

Usando as instalações de microscopia crioeletra´nica de Yale, os pesquisadores criaram a imagem de mais alta resolução atéagora da estrutura inicial da enzima. Nessenívelde detalhe, os pesquisadores puderam ver onde os aminoa¡cidos individuais estavam localizados no fotossistema II e como eles diferiam do estado maduro da enzima.

“ Obtivemos uma visão valiosa de como os primeiros estados precursores do fotossistema II aparecem dentro da canãlula enquanto ela estãosendo construa­da e atémesmo como provavelmente atrai alguns dos componentes que constituem o estado maduro”, disse Christopher Gisriel , pa³s-doutorando associado em química em Yale e primeiro autor do estudo.

Os pesquisadores planejam reconstruir o fotossistema II sequencialmente, a fim de compreender melhor todas as etapas necessa¡rias para realizar seu roubo de elanãtrons.

Os coautores do estudo incluem Kaifeng Zhou , Hao-Li Huang e Yong Xiong , todos de Yale, e Richard Debus da University of California-Riverside.

O Escrita³rio de Ciências Ba¡sicas da Energia do Departamento de Energia dos EUA financiou a pesquisa.

 

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