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Les scientifiques ont réussi à créer des visualisations 3D de la machinerie de transcription des chloroplastes

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Les scientifiques ont réussi à créer des visualisations 3D de la machinerie de transcription des chloroplastes

La photosynthèse est le processus de base qui convertit le dioxyde de carbone et l’eau en énergie chimique et en oxygène grâce à la lumière du soleil. C'est la base de toute vie sur Terre et on le trouve dans les chloroplastes. Les chloroplastes possèdent leur propre ADN, qui contient les plans des protéines essentielles à la machinerie de photosynthèse, permettant aux plantes de fonctionner sans air.

Des chercheurs de Göttingen et de Hanovre ont réussi à visualiser l'ARN polymérase PEP, la machine de transcription des chloroplastes, en résolution 3D, fournissant ainsi de nouvelles informations sur sa fonction et son évolution, essentielles à la lecture des instructions génétiques des protéines photosynthétiques.

Le professeur Dr Hoek Heylen, chercheur à l'Institut Max Planck, explique que l'ARN polymérase appelée PEP est une machine de transcription moléculaire unique qui lit les instructions génétiques du matériel génétique des chloroplastes. La PEP est nécessaire pour activer les gènes nécessaires à la photosynthèse, sans laquelle les plantes ne peuvent pas photosynthétiser et restent blanches au lieu de devenir vertes. La machinerie de transcription comprend un complexe central multi-sous-unités et au moins une douzaine de protéines associées appelées PAP.

Le génome nucléaire d’une cellule végétale fournit les modèles à cet effet.

Le professeur Thomas Pfanschmidt, professeur à l'Institut de botanique de l'Université Leibniz de Hanovre, a déclaré : « Jusqu'à présent, nous avons pu caractériser structurellement et biochimiquement certaines parties individuelles de la machinerie de transcription des chloroplastes, mais nous avons manqué d'un examen précis de sa structure globale et des fonctions des personnes concernées par le projet. »

C’est la première fois que des scientifiques visualisent un complexe PEP de 19 sous-unités en 3D à une résolution de 3,5 angströms, soit 35 millions de fois plus petite qu’un millimètre.

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Fredrik Ahrens, membre de l'équipe Pfanschmidt et l'un des premiers auteurs de l'étude, a déclaré : « Nous avons isolé des PEP intacts à partir de moutarde blanche, une plante modèle dans la recherche sur les plantes. Les scientifiques ont créé un modèle 3D détaillé du complexe PEP en 19 parties en utilisant la microscopie électronique cryogénique. Pour cela, les échantillons ont été congelés instantanément. Les chercheurs ont ensuite imagé le complexe PEP intact. photocopieuse Des milliers de fois, jusqu'au niveau atomique sous de nombreux angles, et ils les ont combinés en une image complète à l'aide de calculs informatiques complexes.

Paola Favoretti Vital do Prado, doctorante au MPI et membre de la Faculté Hertha Spooner du MBExC. Il est également le premier auteur de l'étude Il a dit, « L'instantané structurel a montré que le noyau du PEP ressemble à ceux trouvés dans d'autres ARN polymérases, comme dans les bactéries ou le noyau cellulaire des cellules supérieures. Cependant, il contient des caractéristiques spécifiques aux chloroplastes qui interagissent avec les PEP. Nous ne trouvons que ces derniers dans les plantes. , qui se caractérisent par leur structure unique.

Les scientifiques émettent l'hypothèse que les personnes concernées par le projet remplissent des fonctions individuelles dans la lecture des gènes photosynthétiques. Ils ont découvert que les SNP disposés autour d’un noyau d’ARN polymérase interagissent de différentes manières avec le complexe central et sont probablement impliqués dans le processus de lecture des gènes.

L’équipe de recherche a utilisé des bases de données pour identifier des indices évolutifs et comparer la structure de la machinerie de transcription observée dans d’autres plantes, révélant que la structure du complexe PEP est cohérente dans toutes les plantes terrestres.

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Les découvertes concernant la transcription de l’ADN chloroplastique améliorent notre compréhension de la biogenèse de la photosynthèse et pourraient avoir de futures applications biotechnologiques.

Référence du magazine :

  1. faire du Prado, PFV ; Ahrens, FM ; Liébers, M. Dietz, N. ; Brown, H.-P. Pfanschmidt, T. ; Hillen, HS : Structure d'une ARN polymérase multisous-unités. Cellule moléculaire 84 (29 février 2024) DOI : 10.1016/j.molcel.2024.02.003
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Une nouvelle proposition changerait cela

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Droit d’auteur : Unsplash/CC0 Domaine public

Les planétologues proposent une nouvelle définition d’une planète pour remplacer celle que de nombreux chercheurs considèrent comme héliocentrique et dépassée. La définition actuelle — élaborée en 2006 par l’Union astronomique internationale (IAU), l’organisation qui donne des noms officiels aux objets dans l’espace — précise que pour qu’un corps céleste soit classé comme planète, il doit orbiter autour du soleil dans notre système solaire. .

Mais les scientifiques savent que les corps célestes en orbite autour d’étoiles en dehors de notre système solaire sont assez courants, et un article de journal paraîtra prochainement. Journal des sciences planétaires Cette proposition appelle à une nouvelle définition de la planète qui ne la limite pas aux frontières de notre système solaire. La proposition introduit également des critères quantitatifs pour clarifier davantage la définition d’une planète. Le document de recherche est actuellement en cours de publication. disponible Sur le arksif Serveur de préimpression.

Jean-Luc Margot, auteur principal de l’article et professeur de sciences de la Terre, des planètes et de l’espace, de physique et d’astronomie à l’Université de Californie à Los Angeles, présentera la nouvelle définition proposée lors de l’Assemblée générale de l’AIU en août 2024.

Selon la définition actuelle, une planète est un corps céleste qui orbite autour du Soleil et qui a une masse suffisamment grande pour le forcer à prendre une forme sphérique, éliminant ainsi les autres corps proches de son orbite autour du Soleil.

« La définition actuelle mentionne spécifiquement les planètes en orbite autour de notre soleil. Nous savons maintenant qu’il existe des milliers de planètes, mais la définition de l’AIU ne s’applique qu’aux planètes de notre système solaire », a déclaré Margot. « Nous proposons une nouvelle définition qui peut être appliquée aux corps célestes en orbite autour de n’importe quelle étoile, reste stellaire ou naine brune. »

Les auteurs affirment que même si l’exigence selon laquelle une planète doit orbiter autour du Soleil est très spécifique, les autres critères de la définition de l’AIU sont trop vagues. Par exemple, la définition dit que la planète « a diminué son orbite » sans préciser ce que cela signifie. La nouvelle définition proposée contient des critères mesurables qui peuvent être appliqués pour identifier les planètes à l’intérieur et à l’extérieur de notre système solaire.

Dans la nouvelle définition, une planète est un corps céleste :

  • Il orbite autour d’une ou plusieurs étoiles, naines brunes ou restes stellaires.
  • Supérieur à 1023 kg et
  • Masse minimale de 13 masses de Jupiter (2,5 x 10)28 kg).

Margot et ses collègues Brett Gladman de l’Université de la Colombie-Britannique et Tony Yang, étudiant au lycée Chaparral de Temecula, en Californie, ont exécuté un algorithme mathématique sur les propriétés des objets de notre système solaire pour voir quels objets se regroupent. L’analyse a révélé des ensembles de caractéristiques distinctes partagées par les planètes de notre système solaire qui peuvent être utilisées comme point de départ pour créer une classification des planètes en général.

Par exemple, si un objet a suffisamment de gravité pour se frayer un chemin en collectant ou en éjectant des objets plus petits à proximité, on dit qu’il est dynamiquement dominant.

« Toutes les planètes de notre système solaire sont dynamiquement dominantes, mais d’autres objets, y compris les planètes naines comme Pluton, qui n’est pas une vraie planète, et les astéroïdes, ne le sont pas. Cette propriété pourrait donc être incluse dans la définition d’une planète », a déclaré Margot. dit.

La condition de dominance dynamique fournit une limite inférieure à la masse. Mais les planètes potentielles pourraient également être trop grandes pour correspondre à la nouvelle définition. Par exemple, certaines planètes gazeuses sont si massives qu’une fusion thermonucléaire du deutérium se produit, et l’objet devient une sous-étoile appelée naine brune et n’est donc pas une planète. Cette limite a été déterminée comme étant la masse de 13 Jupiters ou plus.

D’un autre côté, l’exigence actuelle selon laquelle les planètes doivent être sphériques pose un problème plus important. Les planètes lointaines peuvent rarement être observées avec suffisamment de détails pour déterminer leur forme avec certitude. Les auteurs affirment que l’exigence de forme est si difficile à mettre en œuvre qu’elle est pratiquement inutile à des fins d’identification, même si les planètes sont généralement rondes.

« Le fait d’avoir des définitions liées à la quantité la plus mesurable – la masse – élimine le débat sur la question de savoir si un objet particulier répond au critère », explique Gladman. « C’est une faiblesse de la définition actuelle. »

La bonne nouvelle est que dans le système solaire, il existe des corps célestes de plus de 1021 Il semble que le poids corporel de 10 kg soit rond. Tous les objets répondent donc à la masse minimale proposée de 10 kg23 Le kilogramme devrait être sphérique.

Même si tout changement formel dans la définition d’une planète par l’AIU se produira probablement d’ici quelques années, Margot et ses collègues espèrent que leurs travaux serviront de point de départ à une conversation qui mènera à une définition améliorée.

Plus d’information:
Jean-Luc Margot et al., Critères quantitatifs d’identification des planètes, Journal des sciences planétaires (2024). DOI : 10.3847/PSJ/ad55f3. sur arksif: arxiv.org/abs/2407.07590

Fourni par l’Université de Californie, Los Angeles


la citationLa définition scientifique d’une planète dit qu’elle devrait orbiter autour de notre soleil : une nouvelle proposition changerait cela (11 juillet 2024) Extrait le 11 juillet 2024 de https://phys.org/news/2024-07-scientific-definition-planet- orbite-soleil.html

Ce document est soumis au droit d’auteur. Nonobstant toute utilisation équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie de celui-ci ne peut être reproduite sans autorisation écrite. Le contenu est fourni à titre informatif uniquement.

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Les astronomes découvrent des dizaines d’étoiles binaires naines blanches à doubles rayures

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Les astronomes découvrent des dizaines d’étoiles binaires naines blanches à doubles rayures

Détection DWD efficace à double ligne où les deux étoiles ont une contribution de flux similaire. Droits d’auteur : arksif (2024). DOI : 10.48550/arxiv.2407.02594

Une équipe internationale d’astronomes a annoncé la découverte de 34 rares systèmes binaires nain blancs double-linéaires utilisant le système d’imagerie spectroscopique à dispersion intermédiaire (ISIS) sur le télescope William Herschel (WHT). La découverte a été détaillée dans un document de recherche publié Sur le serveur de préimpression arksif.

Les astronomes souhaitent trouver et étudier les doubles naines blanches, car on pense que leur fusion produirait de nouvelles naines blanches avec des masses plus élevées. On suppose que certaines naines blanches de masse élevée situées à proximité du Soleil pourraient résulter de la fusion de naines blanches doubles.

À ce jour, la majorité des étoiles binaires, y compris les étoiles 2D, ont été détectées grâce aux décalages Doppler de leurs raies spectrales ; Par conséquent, ces systèmes sont appelés binaires spectroscopiques. Les observations montrent que dans certains binaires spectroscopiques, les raies spectrales des deux étoiles sont visibles, et ces raies sont alternativement doubles et simples. Ces systèmes sont connus sous le nom de diodes spectrales à double ligne (SB2).

Le nombre de systèmes nain blancs SB2 connus avec des paramètres de masse et d’orbite bien mesurés est encore relativement faible. La découverte de nouveaux objets de ce type pourrait être cruciale pour faire progresser nos connaissances sur les naines blanches doubles en général.

Un groupe d’astronomes dirigé par James Munday de l’Université de Warwick au Royaume-Uni a examiné 117 candidats binaires DWD à l’aide d’ISIS, dans l’espoir de confirmer leur nature SB2 DWD.

« Notre recherche de 117 candidats sélectionnés au hasard à partir d’un échantillon limité de 399 candidats a donné une efficacité de détection de 29 pour cent avec 34 systèmes montrant une signature bilinéaire », ont écrit les chercheurs dans leur article.

Les masses des DWD SB2 détectés vont de 0,85 à 1,55 masse solaire et leurs périodes orbitales vont de 0,4 à 13,5 jours. Tous ces systèmes sont situés à 580 années-lumière de la Terre, et le plus proche n’est qu’à 83 années-lumière.

Les observations ont montré que la masse du composant le plus chaud dans les binaires rapportés se situe entre 0,4 et 0,75 masse solaire avec une masse moyenne d’environ 0,53 masse solaire. Les compagnons les plus froids ont une masse moyenne d’environ 0,45 masse solaire.

Les auteurs de l’étude ont noté que les étoiles binaires les plus massives découvertes, connues sous le nom de WDJ181058.67+311940.94, dépassent la limite dite de Chandrasekhar – la masse maximale d’une étoile naine blanche stable, qui est généralement considérée comme étant d’environ 1,4 masse solaire.

Par conséquent, ce système, situé à environ 160 années-lumière, devrait être témoin d’une explosion de supernova de type I (Ia) dans un avenir proche, ou pourrait fusionner pour former une naine blanche supermassive. Cependant, une surveillance plus poussée de ce système est nécessaire afin de fournir des estimations temporelles de son sort.

Plus d’information:
James Munday et al., Première enquête DBL : découverte de 34 étoiles binaires naines blanches à double ligne, arksif (2024). DOI : 10.48550/arxiv.2407.02594

Informations sur les magazines :
arksif


© 2024 Web de la science

la citation: Les astronomes découvrent des dizaines d’étoiles binaires naines blanches à double ligne (11 juillet 2024) Récupéré le 11 juillet 2024 sur https://phys.org/news/2024-07-astronomers-dozens-lined-white-dwarf.html

Ce document est soumis au droit d’auteur. Nonobstant toute utilisation équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie de celui-ci ne peut être reproduite sans autorisation écrite. Le contenu est fourni à titre informatif uniquement.

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« Réinitialisation des forêts » : lorsque les dinosaures ont disparu, les forêts tropicales ont prospéré, permettant à de nouvelles espèces de raisins grimpants d’évoluer

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Manque de Dinosaures Errant alentour Après l’extinction massive survenue au Crétacé-chromosomique Peut-être qu’il a permis raisins Nous savons et aimons nous propager et prospérer. Une équipe de chercheurs a découvert des pépins de raisin fossilisés datant d’il y a entre 60 et 19 millions d’années en Colombie, au Panama et au Pérou. La découverte comprend le plus ancien exemple connu de plantes de la famille du raisin dans l’hémisphère occidental et raconte certaines parties de l’histoire de l’évolution du raisin. L’échange de raisins contre des dinosaures est détaillé dans L’étude a été publiée le 1er juillet dans la revue Plantes naturelles.

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« On sait que les grands animaux, tels que les dinosaures, altèrent les écosystèmes qui les entourent », explique Monica Carvalho, co-auteure de l’étude et conservatrice associée au Musée de paléontologie de l’Université du Michigan. Il a dit dans un communiqué« Nous pensons que s’il y avait de grands dinosaures errant dans la forêt, ils abattraient probablement des arbres, gardant ainsi les forêts plus ouvertes qu’elles ne le sont aujourd’hui. »

Cependant, sans les énormes dinosaures fouisseurs à tailler, certains… forêts tropicales– y compris ceux de l’Amérique du Sud moderne – sont de plus en plus fréquentés. Finalement, les couches d’arbres ont formé un sous-étage et un couvert, et ces nouvelles forêts denses étaient mûres et offraient à certaines plantes la possibilité de pousser.

« Dans les archives fossiles, nous avons commencé à voir davantage de plantes qui utilisaient la vigne pour grimper aux arbres, comme le raisin, à cette époque », dit-il. [Fabiany Herrera, a study co-author and assistant curator of paleobotany at the Field Museum’s Negaunee Integrative Research Center.]

READ  Une nouvelle étude indique que la vie sur Vénus est peu probable. Mais …

Ceci est un extrait. Lisez l’article original ici

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