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关于生物物理类论文如何怎么撰写 和中科院生物物理所发现植物光合作用中高效捕光的超分子机器结构类论文如何怎么撰写

分类:论文范文 原创主题:生物物理论文 发表时间: 2024-02-17

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8月25日,《科学》杂志发表了中国科学院生物物理研究所常文瑞/李梅研究组、章新政研究组与柳振峰研究组的最新合作研究成果.该项工作报道了豌豆光系统II -捕光复合物II超级复合物的高分辨率电镜结构,揭示了植物在弱光条件下进行高效捕光的超分子基础.这是该团队继2016年在《自然》上报道菠菜C2S2型超级复合物的冷冻电镜结构之后的又一重要突破.

光合作用是地球上最为重要的化学反应之一.植物、藻类和蓝细菌进行的放氧型光合作用不仅为生物圈中的生命活动提供赖以生存的物质和能量,同时还维持着地球上的大气环境和碳氧平衡.对光合作用机理的研究不仅具有重要的理论意义,而且将为基于光合作用原理的应用研究提供具有启示性的方案.在高等植物中,光合作用的原初反应始于一个被称为光系统II的超分子机器,它能够捕获光能并将其用于驱动能量转换和在常温常压下裂解水分子.高等植物的光系统II是一个复杂的膜蛋白一色素超分子复合物,通常以二体形式存在,其每个单体包含了约30个蛋白亚基以及数百个色素分子和其他辅因子.为适应不同的外界光照条件,高等植物光系统II与外周的捕光复合物组装成多种不同形式的超级复合物.在适应弱光条件的植物叶片中,光系统II核心复合物的外侧结合了两种主要捕光复合物LHC II(根据亲和力的不同分为S-LHC II和M-LHC II)及三种次要捕光复合物CP29、CP26和CP24.这些捕光复合物与光系统II核心复合物组装形成C2S2M2型超级复合物,使其得以在弱光条件下高效地捕获光能并完成能量转换.C2S2M2型复合物是迄今为止在高等植物中能被稳定分离得到的最大的光系统II超级复合物.解析该复合物的完整结构对于人们认识其内部的亚基组成及排布方式、色素结合位置及相互取向和距离具有重要的科学意义,研究结果有助于深入理解植物高效捕获和传递光能的分子机理.

由生物物理所三个课题组组成的联合研究团队解析了处于两种不同条件下的豌豆C2S2M2超级复合物的单颗粒冷冻电镜结构,分辨率分别达到2.7埃和3.2埃,其中2.7埃分辨率的结构是目前世界上通过冷冻电镜单颗粒法解析获得的分辨率最高的膜蛋白结构.该项工作首次展示了植物C2S2M2型超级复合物的精确三维结构,该复合物总分子量达到140万道尔顿,是一个同源二聚体的超分子体系.两个结构中的每个单体分别包含了28或27个蛋白亚基、159个叶绿素分子、44个类胡萝卜素分子和众多的其他辅因子.该项工作首次解析了CP24和M-LHC II的结构,并指认了M-LHC II所特有的Lhcb3亚基,同时还展示了不同外周捕光蛋白彼此之间以及它们与核心复合物之间相互识别和装配的位点和机制.另外,该项工作在对豌豆C2S2M2超级复合物内部高度复杂的色素网络进行深入分析的基础上,揭示了外周天线捕获光能并向核心复合物传递能量的途径.同时,两种不同状态的C2S2M2结构的比较分析结果显示,超级复合物中的外周捕光复合物M-LHC II和CP24的结合位置可变,提示高等植物光系统II超级复合物可对环境条件的变化做出响应,通过整体结构的变化实现对捕光过程的调节.上述研究结果对于进一步在分子水平深入理解高等植物光系统II超级复合物中的能量传递和光保护机理具有重要意义.《科学》杂志在同期为该项研究工作配发了题为“The complex thatconquered the land”的评述.

该研究工作得到了中科院B类先导专项、中科院前沿科学重点研究项目、科技部重点研发计划、科技部973重大科学问题导向项目、国家自然科学基金和国家“青年千人计划”的共同资助.数据收集和样品分析等工作得到了生物物理所生物成像中心、蛋白质科学研究平台等的大力支持和帮助.

(郑庆伟)

我国科学家解析杂交水稻粒型和垩白性状的遗传基础

近日,中国水稻研究所杨仕华课题组联合中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所韩斌课题组和上海师范大学黄学辉课题组合作完成的“应用多套群体解析杂交稻粒型和垩白性状的遗传基础”的研究论文在线发表在《分子植物(Molecular Plant)》上.该研究解析了我国当前杂交水稻外观品质性状的遗传学基础.

水稻粒型和垩白性状解析是当前水稻主要农艺性状遗传基础研究的热点之一.水稻粒型和垩白性状的基因发掘已有一些相关报道,但这两种性状在杂交稻中的遗传基础尚不明晰.研究人员在前期完成水稻产量优势遗传解析的基础上,考察了涵盖籼籼交和籼粳交在内的17套代表性F2群体的水稻外观品质性状,用全基因组关联分析的方法解析了杂交稻粒型和垩白性状的分子基础及其各显著位点的遗传效应,同时建立了基于基因型的水稻品质表型的预测模型.该研究对于发掘优异基因资源和水稻外观品质性状的高效分子育种具有积极意义. 该研究得到了国家自然科学基金、科技部重点研发计划、中国科学院项目和中国农业科学院基本科研业务费专项的资助.水稻所龚俊义博士和植生所缪家顺博士为论文的共同第一作者,上海师范大学黄学辉教授、水稻所杨仕华研究员和植生所韩斌研究员为共同通讯作者.

(郑庆伟)

本文结论:上文是一篇关于生物物理方面的大学硕士和本科毕业论文以及发现和光合作用和分子机器结构相关生物物理论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.

参考文献:

1、 生物信息学分析和预测Snai1的靶向作用miRNA分子 1 南华大学附属郴州市第一人民医院消化内科 湖南省郴州市 4230002 南华大学附属郴州市第一人民医院ICU 湖南省郴州市 423000【摘 要】目的通过生物信息学方法预测和寻找Snai1 的靶向作.

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6、 如何创建高效生物课堂 【摘要】我在生物教学中,重视打造高效课堂,首先重视提高中学生的学习兴趣,让他们喜欢学习生物;其次是创新教学模式,采取对生物教学最有益的教学方法;再次是采用各种现代教学手段,尤其是运用演示教学和多媒体教.