

单细胞绿藻zoofingiensis是一种新兴的光合作用和代谢研究模式生物。先前的研究表明,随着葡萄糖的加入,佐银染色体停止了光合作用,改变了新陈代谢的路线,并积累了大量的脂质(生物燃料的前体)和虾青素(一种高价值的抗氧化剂)。
来自加州大学伯克利分校和EMSL的一组科学家现在已经证明,在补充铁和葡萄糖的情况下生长的细胞可以维持光合作用和类囊体(光合作用能量转移的膜),同时仍然积累脂质。这项研究发表在《自然通讯》杂志上。
EMSL研究人员分析的蛋白质组学样本揭示了与光合作用丧失和脂质积累相关的细胞代谢线路。使用EMSL功能进行的透射电子显微镜允许可视化类囊体,淀粉和脂质积累。
结合生理分析,研究小组确定葡萄糖介导的光合作用抑制与铁资源向呼吸系统而不是光合复合体的重新优先化以及铁氧化还原蛋白依赖的去饱和酶途径有关,该途径支持脂质储存而不是类囊体脂质合成。
此外,该团队对绿藻和维管植物进行了比较进化基因组学研究,以显示铁和代谢营养限制如何有助于发现光合作用和生物燃料生产的基因。
本研究表明,zoofingiensis在光合进化树的底部是一个简单的生物,可以用来研究能源、营养和光合作用,这些结果可以为提高生物能源作物和生物制品的生产提供路线图。