سیناپرس/ گیاهانی مثل اسفناج که در خشکی زندگی می‌کنند، با استفاده از نور خورشید، فتوسنتز می‌کنند. اما گیاهانی مانند جلبک‌ها که در اعماق دریا می‌رویند، چگونه فتوسنتز می‌کنند؟
گیاهان زمینی، عمدتاً نور قرمز و آبی خورشید را جذب کرده و از آن برای فتوسنتز کردن، استفاده می‌کنند. با ‌این حال، تنها نور ضعیف آبی- سبز، به کف اقیانوس می‌رسد؛ به همین خاطر، جلبک‌های بزرگی که در اعماق اقیانوس‌ها رشد می‌کنند، پروتئینی به نام آنتن فتوسنتزی دارند که به طور مؤثر از ‌این نور سبز آبی استفاده می‌کنند.
آنتن فتوسنتزی ماکرو جلبک‌های دریایی، شباهت زیادی به آنتن فتوسنتزی گیاهان روی خشکی دارد اما ساختار رنگدانه‌های متصل به آن، متفاوت است. گیاهان زمینی، دارای دو نوع رنگدانه، یعنی کاروتنوئیدها و کلروفیل‌ها می‌باشند که به شاخک‌های فتوسنتزی آن‌ها متصل هستند.
در جلبک سبز دریایی کودیوم شکننده، کاروتنوئیدهای اصلی با سیفوناکسانتین (siphonaxanthin) و برخی از مولکول‌های کلروفیل a با مولکول‌‌های کلروفیل b، جایگزین می‌‌شوند. به گزارش سیناپرس، سیفوناکسانتین و کلروفیل b به ترتیب به افزایش جذب نور سبز و نور سبز آبی کمک می‌کنند؛ با‌ این حال مکانیسم آن‌ها هنوز به طور کامل شناخته نشده است.
یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه متروپولیتن اوزاکا، برای بررسی ساختارها و محیط‌های اتصال رنگدانه‌‌های متصل به آنتن فتوسنتزی کودیوم شکننده، از میکروسکوپ الکترونی برودتی، استفاده کردند.
نتایج آن‌ها، مکانیسم مولکولی که طی آن، گیاهان موجود در اعماق دریا به طور مؤثر از نور سبز- آبی، برای فتوسنتز استفاده می‌کنند را روشن می‌سازد.
تجزیه و تحلیل پژوهشگران، نشان داد:سیفوناکسانتین در کودیوم شکننده، به شدت ناهموار است و با پروتئین اطراف، در دو مکان پیوندهای هیدروژنی تشکیل می‌دهد. ‌این ویژگی ساختاری، یک عامل کلیدی در توانایی سیفوناکسانتین برای جذب نور سبز محسوب می‌شود.
علاوه بر‌این، محققان با موفقیت توانستند، کلروفیل a و کلروفیل b را به طور کامل تمایز دهند و چندین محل جایگزینی را در مولکول کلروفیل مشخص کردند. پژوهشگران دریافتند، منطقه مجاور خوشه‌های کلروفیل b، در هنگام جایگزینی، عریض‌تر می‌شود و جذب نور سبز- آبی را آسان‌تر می‌کند.
به طور خلاصه، تیم تحقیقاتی به اطلاعات مهمی ‌در رابطه با مختصات رنگدانه دست یافت که به درک بهتر مکانیسم فتوسنتز در اعماق اقیانوس، کمک می‌کند.
نتایج تحقیقاتی ‌این مطالعه در مجله BBA Advances قابل دسترسی هستند.