光合性のイベントの驚くべきカスケードの間に、プラントは使用できる光エネルギーのほぼ食糧を作り出すためにあらゆる光子の掃除によってけちな性分の小尖塔に近づきます。
けれども厳密なメカニズムへの注意深い研究の多くの年後に、ある重大な問題は地球のすべての生命をサポートするこの基本的な生物学的過程について残ります。
ここで、ニール Woodbury、 ASU の Biodesign の協会の科学者によって導かれる大きい調査チームは秒の百万番目の百万番目のタイムスケールの蛋白質の管弦楽に編曲された動きを含む光合性のメカニズムに新しい洞察力を思い付きました。 調査結果は 「蛋白質原動力で制御します科学の 5 月 4 日問題の光合性の最初の電子転送の動力学を」、の記述されています。
_「それがまでこの作業導調査 20 年始め前にときにジムアレンおよび私が見、 1 つをの私達の突然変異体および考え私達の分光計はあ壊れと」、は Woodbury は言。 「その突然変異体組織的に最初の反作用のエネルギーを」。は変えた長い一連の突然変異の第一号であることをなりました それ以来、 Woodbury および同僚は地球の一次電力源を提供するすばらしいプロセスのライトを取除くことをどうにかして。
得るためには起こっていたことの光合性の間に近い一見を、チームは Rhodobacter の sphaeroides と呼出された井戸によって調査された紫色の光合成の細菌を使用しました。 このタイプの有機体は多分展開する最も早い光合成の細菌の 1 つでした。 研究者は光エネルギーが専門にされたクロロフィル結合蛋白質に漏斗で注がれる光合性のセンター・ステージ、反作用の中心の調査による彼らの努力を集中しました。
光合性の教科書映像は高度に最適化された間隔およびオリエンテーションでクロロフィル分子を保持する足場として電子が 1 クロロフィルから別のものに飛ぶことができるように反作用の中心蛋白質を表します。 ちょうど右の位置のクロロフィルによって、どの組織的蛋白質の動きでもクロロフィル分子の間で往復する電子のただ側面製品であると考えられました。
Woodbury および彼の同僚は論理上反作用の中心の分子間の電子転送関係を微調整する突然変異体の作成によって光合性を運転する物理的なメカニズムの多くの覆いを取ることを試みました。
「エネルギー論の変更によってシステムを壊すことを試みる障害の年後に私達は口やかましい質問をどのようにのそうよく働き続けたか」言いました化学および生物化学の Woodbury、 ASU 教授および生物光学ナノテクノロジーのための Biodesign の中心のディレクターを残されました。
研究者は時 Wang の異なった突然変異体すべてと共通して何か気づかれた Woodbury の実験室の博士課程終了後の研究教授答えに近い方にじりじり動き始めました。 反作用拡散の動力学に基づいて新型車を使用するとき Wang はどれだけ速く反作用の中心で移動された電子に同じような形があったか表すカーブことを見ました。 「彼は含まれる種類がなければの根本的で物理的な主義ならないことと」 Woodbury を言いました決定しました。
ほとんどの研究グループは単一のフロップを遂行するためにスーパーコンピュータを取る時間と同じような非常に短いタイムスケールのために光合性の早いイベントを測定しないために装備されています。 Wang はこれらの電光速い反作用からデータを捕獲できる高速撮映カメラのように機能する超高速レーザー機能を (全米科学財団が資金を供給する) 使用できました。
「彼は実際に堅い実験を試み、実際に蛋白質の動きを測定でき、それに電子転送に一致させるため」と Woodbury は言いました。 この発見は研究者がエネルギー論を変更することが光合性をなぜノックアウトしなかったか理解するのを助けました。
光合性の間の反作用の中心蛋白質の動きは条件が最適でなくてもプラントか細菌が光エネルギーを効率的に利用するようにします。 従って光合性は働くことを Woodbury および同僚は困難にしたが、蛋白質は生物的回路を通して電子を移動し、精力的に導くことによって償えました。