Фотосинтез – важный и необходимый процесс для растений – оказывается, до недавнего времени хранил тайну. Если растение поглощает избыток солнечного света, то отмечается разрушение ткани листьев. Однако в растительном мире есть виды, избегающие этой печальной участи. Ученые Массачусетского технологического института (США) и университета Вероны (Италия) открыли ключевой фотозащитный белок, который защищает мхи и зеленые водоросли от солнечных ожогов.Солнечный свет улавливает фотосинтетический пигмент хлорофилл: свет «выбивает» электрон из молекулы пигмента, и этот электрон начинает смещаться по сложной цепи молекул-переносчиков. Перебрасывание электрона с молекулы на молекулу даёт энергию, необходимую для превращения углекислого газа в углеводы. Но если на хлорофилл падает избыток света, то он «перевозбуждается» и становится опасным. Такой пигмент генерирует активные формы кислорода, повреждающие биомолекулы и органы клетки, то есть начинается окислительный стресс, что ведет к гибели растения.Для предотвращения такого исхода, в клетках мха и зеленых водорослей существует сложный белковый комплекс LHCSR1, так называемый светособирающий стрессовый комплекс номер один. Его открыли несколько лет назад, но работу комплекса удалось узнать только сейчас, сообщает «Наука и жизнь». Благодаря современным методам микроскопии исследователи сумели отследить превращения LHCSR1 в условиях разной освещенности – от облачной погоды до солнечной. Они разгадали особенности молекулярной структуры белка и смогли понять, как белку удается быстро переключаться из обычного состояния в солнцезащитный режим.Практическая ценность открытия состоит в следующем. Зная, как работает белок LHCSR1, можно усовершенствовать его собственную структуру, чтобы он не только быстро включался на защиту от перегрева, но и быстро выключался, повышая активность фотосинтеза. Таким образом, модифицировав фотозащитную систему, появляется возможность ускорить прирост биомассы у сельскохозяйственных культур.