Syanobakteerien fykobilisomien rakenteet eri elinympäristöissä

Abstract

Syanobakteerit ovat monimuotoinen fotosynteettisten bakteerien ryhmä. Ne käyttävät fotosynteesin valoenergian keräämiseen fykobilisomeja, jotka ovat suurikokoisia proteiinikomplekseja ja voivat stressitilassa toimia myös typen lähteenä. Tutkielman tarkoituksena on selvittää fykobilisomien rakenteita ja niiden eroavaisuuksia eri lajeilla ja eri elinympäristöissä sekä fykobilisomien mahdollisia sovelluskohteita. Fykobilisomit muodostuvat ydinproteiineista ja antenniproteiineista: nämä muodostuvat fykobiliproteiineista, kromoforeista ja linkkeriproteiineista. Perusyksikön muodostaa αβ-heterodimeeri, johon kromoforit ovat kovalenttisesti kiinnittyneinä. αβ-monomeerit muodostavat rengasmaisia αβ3-trimeerejä, jotka kiinnittyvät toisiinsa linkkeriproteiineilla muodostaen sauvoja. Ydin muodostuu kahdesta, kolmesta tai viidestä sauvasta, joihin on kiinnittyneenä kuusi tai kahdeksan antennia. Fykobilisomien morfologia ja rakenne vaihtelee syanobakteerilajin ja elinympäristön mukaan. Syanobakteereilla esiintyy hemidiskoidisia, hemiellipsoidisia ja nippumaisia fykobilisomeja. Lisäksi fykobilisomien määrä ja rakenne voi muuttua valon määrän mukaan absorption tehostamiseksi. Etenkin valon värin mukaan tapahtuva kromaattinen akklimaatio on tunnistettu useilta syanobakteerilajeilta. Fykobilisomeille on löydetty useita mahdollisia sovelluskohteita väreinä ja lääkeaineina. Fykobilisomeja muokkaamalla voidaan myös tehostaa syanobakteerikasvatusten tuottoa.