کشف رنگدانه جدید

نوع جدیدی از رنگدانه فتوسنتزی برای اولین بار در 60 سال اخیر کشف شده است.

نوع جدیدی از کلروفیل که نور خورشید را فقط از انتهای فوق قرمز طیف نور مرئی، می گیرد کشف شده است. رنگدانه جدید به گستره شناخته شده ای از نور مربوط می شود که توسط بیشتر موجودات فتوسنتز کننده بکار برده می شود. قدرت این رنگدانه می تواند منجر به تولید سوخت زیستی شود که این امر بخاطر کارآیی بالای جلبکهای ساخته شده انجام می گیرد. یعنی جلبکهای مهندسی شده ای که گستره پهن تری از نور خورشید را جذب کنند.

روبرت بلانکن شیپ یک شیمیدان بیولوژیکی از دانشگاه واشنگتن می گوید:« این پیشرفت جدید بسیار مهم است و اولین نوع کلروفیل کشف شده در موجودات اکسیژنیک (اکسیژن تولید می کنند) در 60 سال اخیر به حساب می آید».محققان در 19 آگوست در science گزارش دادند: رنگدانه ای که تازه یافته شده است و کلروفیل f لقب گرفته است، نور را با کارآیی  بالایی در نواحی طول موج 706 نانومتراز انتهای فوق قرمز طیف مرئی جذب می کند. به نظر می رسد این جذب بی نظیر بعلت ساختار شناخته شده شیمیایی گروه فرمیل بر روی کربن شماره دو کلروفیل باشد. محتمل است که یک تغییر شیمیایی باعث شود که موجوداتی نظیر جلبک، کلروفیل f را برای برقراری فتوسنتز ایجاد کنند در حالیکه فتوسنتز کننده هایی موجودند که قسمتهای دیگری از نور را جذب می کنند.

مین چن بیولوژیست مولکولی از دانشگاه سیدنی استرالیا می گوید:« در طبیعت بدینگونه اصلاح رنگدانه اتفاق می افتد و سپس موجود زنده می تواند نور بی نظیری را بکار گیرد».

چن و همکارانش رنگدانه جدیدی را در حین استخراج استروماتولیتها ( تکه های برجسته از سنگ و جلبکها که می تواند در آبهای کم عمق تشکیل شود) شناسایی کردند. نمونه ها در استخر هاملین در غرب استرالیا جمع آوری شده اند. این استخر گنجینه بسیار خوبی از استروماتولیت است.

پیش از این چهار نوع کلروفیل ساخته شده توسط گیاهان و دیگر موجودات فتوسنتز کننده اکسیژنیک شناسایی شده اند. که عبارتند از a ،b ،c وd . کلروفیل a یا نوع سبز استاندارد که در فتوسنتز کننده ها از جلبکها گرفته تا گیاهان عالی تر یافت می شود. این نوع بیشتر نور آبی را در نواحی 465 نانومتر و نور قرمز را در نواحی 665 نانومتر جذب می کند( به همین دلیل گیاهان سبز به نظر می رسند). کلروفیل b وc در موجودات کمتری یافت می شوند. ایندو کلروفیل نور را در گستره ای شبیه به کلروفیل a جذب می نمایند و البته این جذب نور با جابجایی کمی نسبت به کلروفیل a رخ می دهد. کلروفیل d در گروه خاصی از سیانوباکتریا یافت شده است. بیشترین جذب را در 697 نانومتر دارد. طول موج جذب این نوع کلروفیل اندکی کوتاهتر از طول موج جذبی کلروفیل جدید می باشد.

در حالیکه بعضی از باکتریها کلروفیلی مانند رنگدانه می سازند که جذب نور آن درطول موج بلندتر نور اتفاق می افتد. این موجودات در مرحله ای از فتوسنتز که اکسیژن تولید می شود، در لابلای آب نمی توانند از نور بهره برداری کنند. چن می گوید: دانشمندان فکر نمی کنند که طول موجهایی که توسط کلروفیل f جذب می شوند قدرت کافی را برای عبور از آب دارا باشند، ولی این امر صورت می گیرد. او می گوید:« این چالشها فرضیه ما را در فتوسنتز اکسیژنی محدود می سازد».

کریشنا نیوگی از دانشگاه کالیفرنیا می گوید:« این یافته می تواند دانشمندان را برای مهندسی جلبکی که بتواند روغن بیشتری را برای سوختهای زیستی تولید کند، توانا می سازد». میکروبهایی که حاوی کلروفیل جدید می باشند می توانند پرتوها را جذب کنند. ذکر این نکته حائز اهمیت است که بیشتر میکروبها نمی توانند این کلروفیل را تولید کنند وآن را بکار گیرند.

نیوگی می گوید: مطالب زیادی برای آموختن در مورد نوع جدید کلروفیل و موجوداتی که آنرا می سازند، وجود دارد. کلروفیل f بهمراه مقدار زیادی کلروفیل a از استروماتولیتها استخراج شده است. هنوز معلوم نیست که چه موجوداتی کلروفیل f را می سازند ولی نقاط روشنی برای یک سیانوباکتریوم فیلامنتوس وجود دارد. این سیانوباکتریوم ممکن است هر دو کلروفیل را بکار گیرد، یا شاید فقط نوع f را بکار گیرد.

  August 2010

By Rachel Ehrenberg