Nieuws

Microfluïdisch analyseplatform stroomlijnt fotosynthese-onderzoek


Synthetische chloroplasten

Arjen Dijkgraaf | maandag 11 mei 2020
Celbiologie, Katalyse

In microdruppeltjes kun je voldoende componenten tegelijk opsluiten om fotosynthese op gang te brengen. Zo kun je je ideeën op dit gebied uitproberen zonder er telkens complete cellen voor te hoeven modificeren, schrijven Duitse en Franse onderzoekers in Science.

Tarryn Miller, Tobias Erb en collega’s van het Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie in Marburg gingen uit van thylakoïdemembranen uit chloroplasten van spinazieplanten. In die lipidemembranen liggen de eiwitten verankerd die lichtenergie opslaan door ADP om te zetten in ATP en NADP+ in NADPH. Dankzij de natuurlijke fluorescentie van NADPH is dat laatste proces relatief eenvoudig te volgen.

Thylakoïdemembranen functioneren ook als je ze uit de chloroplast haalt. De volgende stap is om aan zo’n preparaat, omschreven als thylakoid membrane-based energy module (TEM), een ‛donkerreactie’ toe te voegen die ATP en NADPH inzet om - bijvoorbeeld - CO2 vast te leggen in koolwaterstoffen. Erb en collega’s kozen voor een CETCH-cyclus, een zelf ontwikkelde optelsom van enzymen uit verschillende organismen die op papier efficiënter is dan de natuurlijke Calvincyclus. In eerste instantie dwarsboomden nevenreacties de samenwerking tussen TEM en CETCH. Maar enig experimenteerwerk leverde een CETCH 7.0 met achttien enzymen op die daadwerkelijk CO2 omzette in glycolaat, zij het slechts een beetje.

Tot slot ontwikkelden Jean-Christophe Baret en collega’s van de Université de Bordeaux een microfluïdische chip die TEM en CETCH (of andere enzymen) samen opsluit in waterdruppeltjes van 92 µm diameter. Via een venster kun je de druppeltjes, die zweven in olie, belichten en de NADPH-fluorescentie volgen. Zo zie je heel snel of de ene enzymcombinatie beter werkt dan de andere.

Miller, T. E., et al. (2020). Science, 368(6491)

Agenda
Ontvang de nieuwsbrief

Meld je aan voor de nieuwsbrief en blijf op de hoogte van het laatste nieuws van C2W.

Meld je nu aan!

C2W Social Media

Logo Twitter

Logo Linkedin

Wordt abonnee/lid

Logo KNCV

Sluit nu een abonnement af of word lid van de KNCV en ontvang elke week het laatste nieuws, digitaal of op papier. 

Sluit nu een abonnement af!