细胞成像可为开发合成光合作用提供下一步

对蓝藻进行的前所未有的成像分析为其结构和组织提供了新的见解，可以帮助合成复制光合作用。这可能具有一系列生物技术应用，包括作物工程和生物能源。

蓝藻是一大群单细胞生物，与细菌相似，但具有进行光合作用的能力 - 利用碳和阳光产生氧气和维持生物体存活所需的糖。这是通过其细胞中包含的称为羧小体的结构来实现的，该结构收集和组织启动光合作用过程所需的所有分子。

但对羧小体的内部结构和组织知之甚少。作为一个令人难以置信的小结构，在显微镜的最新技术进步之前，可视化和理解这种结构的能力是不可能的。

发表在《结构》杂志上的这项新研究由国王的博士生Bergeron实验室的Sasha Evans描述了使用电子显微镜分析羧小体结构。来自显微镜的数千张羧小体图像最初是在牛津的国家EM设施eBIC收集的，作为与利物浦大学合作的一部分。这些数据在大流行期间由萨沙·埃文斯(Sasha Evans)整理和分析，作为她因封锁限制而暂停的实验室工作的替代项目。

“这份出版物确实证明了实验室博士生萨沙坚持不懈地充分利用 COVID 限制，并学习如何处理冷冻电镜数据。她的坚持将一组我们几乎忘记的图像变成了我们对光合作用的理解以及我们将其用于生物技术应用的能力的重要贡献，“Julien Bergeron博士说。

这些结果能够为羧小体的内部结构提供前所未有的细节水平，使作者能够提出描述酶如何排列及其壳结构的模型。除了突出新的结构特征外，它还为细胞内如何形成羧体提供了新的线索。

拥有这些知识是开发可以复制光合作用过程的合成羧小体结构的关键。在工业规模上开发和再利用羧小体是生物技术中一个非常感兴趣的主题，在作物工程、生物能源生产、代谢增强和一般治疗方面具有一系列应用。

Julien Bergeron教授现在希望使用更先进的相机，每个样品可以收集数百万张图像，而不是本文中使用的显微镜能够收集的数万张图像。这些设备将提供更高水平的结构细节，可以帮助研究人员了解羧基体的其他方面，如其动态特性(它在不断变化的环境中的反应)或大小的变化。

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