Přednáška z Anatomie a fyziologie rostlin

datum 23.11.2010
přednáší Prof. Ondřej Prášil (Mikrobiologický ústav AV ČR, Laboratoř fotosyntézy, Třeboň)
název Mechanismus působení zvýšené koncentrace CO2 na diazotrofní sinici trichodesmium
anotace Globálně významná mořská diazotrofní sinice Trichodesmium je zdrojem přes 50% celkového množství biologicky využitelného dusíku v oblastech oceánů chudých na živiny. V předchozí práci jsme ukázali, že při pěstování za zvýšené koncentrace pCO2 dochází k zvýšení fixace N2 a růstové rychlosti, a to až o 90%. Toto výrazné zvýšení produktivity je nejvyšší doposud známé mezi fotosyntetickými mikroorganismy. V přednášce budu analyzovat změny v aktivitě hlavních metabolických procesů (fotosyntéza, fixace dusíku) a související koncentrace proteinových komplexů v závislosti na intenzitě světla a koncentraci CO2. Buňky jsme pěstovali za různých hodnot pCO2 (150 a 900 µatm) a ozářenosti (50 a 200 µmol fotonů m-2 s-1). Naše data potvrzují předchozí pozorování a navíc ukazují, že významný vliv na zvýšení aktivit má i intenzita světla. K nárůstům aktivit za podmínek zvýšené pCO2 dochází díky změnám v alokaci energie získané fotosyntézou mezi procesy zvyšující koncentraci CO2 v buňkách (tzv. CCM) a vlastními procesy asimilace C a N. Zvýšení pCO2 a intenzity světla reguluje mechanismus CCM a způsobuje významné změny aktivit několika klíčových proteinů (NifH, PsbA, PsaC, AtpB a RbcL), aniž by se výrazně změnila jejich koncentrace. Domníváme se, že pozorovaná vysoká flexibilita ve využívání zdrojů a energie u Trichodesmia je zprostředkována změnami redoxního stavu fotosyntetického elektronového transportního řetězce a post-translační regulací klíčových proteinů. Proto předpokládáme, že Trichodesmiu se bude dobře dařit i v nedaleké budoucnosti, kdy se očekává zvýšení pCO2, zvýšení teploty a díky stratifikaci i vyšší intenzita ozářenosti.
materiály pozvánka (PDF)
fotogalerie