Investigadores de Ruhr-Universität Bochum y Philipps-Universität Marburg han investigado cómo la parte sensible a la luz del fitocromo biomolécula cambia de un estado adaptado a la luz a un estado adaptado a la oscuridad. Hasta aquí, se conocen las estructuras de solo unas pocas biomoléculas sensibles a la luz, y solo para los estados finales en la luz y la oscuridad, pero no para los pasos intermedios. Usando varios métodos espectroscópicos, El equipo de Bochum-Marburg ahora ha logrado obtener nuevos conocimientos sobre los cambios estructurales dinámicos.

El grupo dirigido por la profesora Enrica Bordignon de Bochum y el profesor Oliver Essen de Marburg describen los hallazgos en la revista. Estructura , publicado en línea el 20 de septiembre de 2018.

Investigación de cambios estructurales impulsados ​​por la luz

"Las biomoléculas sensibles a la luz, como los fitocromos de plantas, son interesantes para diversas aplicaciones, por ejemplo en agricultura, donde un cambio en el fitocromo podría optimizar los hábitos de crecimiento de las plantas, o para herramientas optogenéticas que permitan controlar con luz la actividad de células modificadas genéticamente en el cuerpo vivo, "dice Enrica Bordignon, jefe del Grupo de Trabajo de Espectroscopía EPR de Bochum. La comprensión de cómo los fotorreceptores cambian su estructura espacial cuando se exponen a la luz podría impulsar estas aplicaciones. "Hasta aquí, sin embargo, ha sido un desafío descifrar estos procesos con resolución atómica, "explica la investigadora doctoral Tufa Assafa.

Los investigadores analizaron una molécula de fitocromo de cianobacterias utilizando una forma especial de espectrometría de masas y un método espectroscópico llamado resonancia de espín de electrones. A diferencia de otros métodos, pudieron estudiar la molécula en solución y rastrear sus cambios estructurales sin tener que cristalizarla. Observaron varios cambios estructurales característicos en el segmento sensible a la luz del fitocromo y crearon un modelo que muestra los pasos de conversión activados por la luz. Además, el equipo demostró que, para diferentes fitocromos, Existe un mecanismo universal para la transformación del estado adaptado a la oscuridad al estado adaptado a la luz.