Fotoukład II — budowa i funkcja
Fotoukład II (PSII) jest zatopionym w błonach tylakoidów kompleksem białkowym w roślinach wyższych i glonach, odgrywającym kluczową rolę w fotosyntezie, w której jest przeprowadzany rozkład wody. PSII przechwytuje energię światła w celu przekształcenia jej na energię chemiczną, uwalniając w procesie fotosyntezy tlen do atmosfery, ale jego struktura i funkcje są znane w niewielkim stopniu. W ramach finansowanego ze środków UE projektu 'Structural and functional analysis of photosystem 2 from Nicotiana tabacum' (SFAP2) opracowano I przebadano wiele technik w celu wyjaśnienia struktury I funkcji PSII. Były stosowane najnowocześniejsze technologie, takie jak dyfrakcja rentgenowska, chromatografia I elektroforeza w żelu poliakrylamidowym (PAGE). Do ekstrakcji PSII z liści uczestnicy projektu SFAP2 wybrali Nicotiana tabacum (tytoń). Procesy ekstrakcji I oczyszczania były standaryzowane za pomocą technik chromatografii powinowactwa, chromatografii jonowymiennej I chromatografii wykluczania, aby zapobiec destabilizacji PSII. Do oceny jakości I składu próbki oraz aktywności PSII stosowano technikę PAGE. Uczestnicy projektu uzyskali jednorodne próbki PSII zawierające głównie monomery zawierające podjednostki S PSII (PSBS). PSBS odgrywa kluczową rolę w ochronie fotoukładów PSII. Po raz pierwszy w historii wykazano bezpośredni związek między PSBS I monomerami PSII mający ważne skutki fizjologiczne. Oczyszczone próbki PSII zostały poddane ponad 2000 próbom krystalizacji, aby zoptymalizować jakość kryształów przed dyfrakcją rentgenowską w celu wyjaśnienia struktury krystalicznej na poziomie atomowym. Stwierdzono, że jakość kryształów zależy od czystości próbki PSII I warunków krystalizacji. Napotkano jednak kilka problemów związanych z określeniem struktury PSII z powodu nieprzewidywalności jakości kryształów PSII. Pomimo prób w 52 warunkach krystalizacji żaden z kryształów nie miał jakości wystarczającej do uzyskania zadowalającej dyfrakcji. Trwają pracę nad produkcją kryształów PSII o odpowiedniej jakości do celów analizy strukturalnej. Wyniki SFAP2 tworzą podstawę do selektywnej modyfikacji genetycznej roślin, które mogą być również używane do tworzenia zielonych systemów energetycznych. Zastosowania obejmują także opracowanie bardziej wydajnych I odpornych odmian roślin, które mogą rozwijać się na obszarach półpustynnych.
