Sa isang teknikal na advance na maaaring payagan ang mga mananaliksik upang panoorin ang mga cell bilang sila kumilos sa panahon ng proseso ng potosintesis, ang mga siyentipiko ay nakabuo ng isang pamamaraan na umaabot ang kapangyarihan ng pag-ilaw-mediated bio-imaging upang makita ang discrete pigments sa loob ng live na mga cell ng mga bakterya.
Paraan ay ang pagbibigay ng sariwang pananaw sa kung ano ang mangyayari sa isang molekular antas sa panahon ng potosintesis. Ito rin ang pangako upang magbigay ng mahalagang impormasyon tungkol sa mga panloob na workings ng mga cell bilang umaakit sila sa potosintesis proseso ng pagkolekta ng sikat ng araw at nagiging ito sa kemikal enerhiya. Naturang impormasyon ay maaaring maging mahalaga sa pagtulong sa mga mananaliksik fine tune ang bakterya para sa mga tiyak na layunin, sinabi Wim Vermaas, isang propesor sa ASU ng Paaralan ng Agham Buhay at lead may-akda ng ulat, "Sa Vivo hyperspectral confocal pag-ilaw imaging upang matukoy pangulay localization at pamamahagi sa cyanobacterial cell. "Ang ulat ay nai-publish sa online na ito linggo Early Edition ng mga pamamaraan ng National Academy of Sciences. Ang mga ASU mananaliksik ay nagtrabaho sa mga siyentipiko mula sa Sandia Pambansang Laboratories, Albuquerque, sa bagong paraan.
"Ito ay isang bagong tool sa aming tool box, at isang magandang isa sa na," sabi Vermaas.
Ang pamamaraan ay batay sa pag-ilaw imaging upang mabatid ang mga iba't ibang mga pigments ng mga bakterya na nakikibahagi sa potosintesis. Pag-ilaw ay isang ari-arian na kung saan ang ilang mga compounds magbigay ng isang katangian gasa kapag nasasabik sa pamamagitan ng mga tiyak na wavelength ng liwanag. Hanggang ngayon, ang mga kasalukuyang fluorescent pamamaraan ay may isang hard oras marunong makita ang kaibhan compounds na may katulad na mga pigments at pag-ilaw na mga katangian, hampering ang kakayahan ng mga mananaliksik na malaman eksakto kung ano ang pagpunta sa loob ng isang cell.
Confocal pag-ilaw mikroskopya ay napatunayang isang mahusay na paraan upang lokalisahin pigments sa cell hangga't mayroong maliit na parang multo overlap sa pagitan ng iba't-ibang pigments fluorescing. Ang bagong paraan, hyperspectral pag-ilaw imaging, lubhang pushes ang mga hangganan ng diskarteng ito, at maaaring hiwalay ang lokalisahin pigments na may katulad na pag-ilaw spectra.
Vermaas sinabi ng mga mananaliksik trabaho ng isang advanced na pamamaraan sa pagtatasa ng imahe na ay binuo sa Sandia Labs.
"Ito ay isang paraan ng pagtatasa na nakahihigit sa kung ano ang mga komersyal na sistema ng pagtatasa ay maaaring gawin. Ito ay nagsasabi ka kung saan ang fluorescent materyales ay sa cell, kung ano ang pag-ilaw ng bawat materyal mukhang gusto at kung paano magkano ay kasalukuyan kahit na ang pag-ilaw katangian hitsura tulad ng bawat isa, "sinabi Vermaas, na miyembro ng ASU ng Center para sa Bioenergy at potosintesis .
Vermaas sinabi ang paunang pag-aaral na nakatutok sa localization ng mga pigments sa isang cyanobacterium, isang partikular na uri ng mga bakterya ng interes sa koponan. Sa paraan, sila ay nagpakita na pigments na may kaugnayan sa sa potosintesis (mga chlorophylls, phycobilins at carotenoids) ay maaaring naisalokal sa Vivo sa mga cell ng cyanobacterium Synechocystis SP. PCC 6803 sa pamamagitan ng deconvolution ng mga indibidwal na pag-ilaw paglabas spectra sa maliit (0.03 kubiko mikron) volume sa pamamagitan ng hyperspectral confocal na pag-ilaw imaging.
"Paraan ay ay nagbibigay-daan sa amin upang itulak resolution ng mga limitasyon ng confocal pag-ilaw mikroskopya, lalo na kapag may mga mixtures ng iba't ibang mga fluorescent compounds na may relatibong katulad spectra," Vermaas ipinaliwanag. "Sa partikular na kaso ng cyanobacteria, ito ay nagbibigay-daan sa pagtuklas ng iba't ibang mga pigments na may kaugnayan sa bawat isa sa cell, at kami ay makakapag-lokalisahin ang dalawang magkaibang photosystems sa cell na may kaugnayan sa bawat isa, kasama sa iba pang mga pigments."
Paggamit ng ang pamamaraan, ang mga mananaliksik ng ulat na mga Ipinapahiwatig ng resulta nakuha ng isang magkakaiba komposisyon ng thylakoid membranes sa cyanobacteria: Phycobilin pagpapalabas ay pinaka matinding kasama sa paligid ng cell habang kloropila pag-ilaw ay ipinamamahagi nang mas pantay-pantay sa buong cell, na nagmumungkahi na ang fluorescing phycobilisomes ay mas laganap kasama panlabas na thylakoids. Carotenoids ay laganap sa cell sa pader at din ay sa thylakoids.
Dalawang kloropila pag-ilaw na bahagi rin ay malutas: nagmula ang maikling-haba ng daluyong na bahagi lalo na mula sa photosystem II at noon ay pinaka-matinding malapit sa paligid ng cell, at bahagi ang pang-haba ng daluyong na maiugnay sa photosystem ko, dahil ito disappears sa mutants na kulang ito photosystem , ay ng mas mataas na sa kamag-anak kasidhian papunta sa ang panloob na mga singsing ng thylakoids. Sama-sama, ang mga resulta iminumungkahi compositional heterogeneity sa pagitan ng mga thylakoid singsing, sa mga panloob thylakoids na enriched sa photosystem I.