细胞成像可以为开发合成光合作用提供下一步

前所未有的蓝藻成像分析为其结构和组织提供了新的见解，可以帮助合成复制光合作用。这可能具有一系列生物技术应用，包括作物工程和生物能源。

蓝藻是一大类单细胞生物，与细菌相似，但具有进行光合作用的能力——利用碳和阳光产生氧气和维持生物体存活所需的糖分。这是通过其细胞中包含的称为羧基体的结构实现的，该结构收集和组织启动光合作用过程所需的所有分子。

但对羧基体的内部结构和组织知之甚少。作为一个非常小的结构，在最近的显微镜技术进步之前，不可能想象和理解这种结构。

King博士的新研究发表在Structure上。Bergeron实验室的学生SashaEvans描述了使用电子显微镜对羧基体结构的分析。作为与利物浦大学合作的一部分，来自显微镜的数千张羧基小体图像最初是在位于牛津的国家EM设施eBIC收集的。萨莎·埃文斯(SashaEvans)在大流行期间整理和分析了这些数据，作为她因封锁限制而暂停的实验室工作的替代项目。

“这份出版物确实证明了实验室博士生Sasha坚持不懈地充分利用COVID限制，并学习如何处理冷冻电镜数据。她的坚持使一组图像成为现实-我们几乎忘记了这一点-对我们理解光合作用以及我们将其用于生物技术应用的能力做出了重要贡献，”JulienBergeron博士说。

结果能够为羧基体的内部结构提供前所未有的细节，使作者能够提出模型来描述酶的排列方式及其壳的结构。除了突出新的结构特征外，它还提供了关于羧基体如何在细胞内形成的新线索。

掌握这些知识是开发可以复制光合作用过程的合成羧基体结构的关键。在工业规模上开发和重新利用羧基体是生物技术领域的一个重要课题，在作物工程、生物能源生产、代谢增强和一般治疗等领域有着广泛的应用。

JulienBergeron教授现在希望使用更先进的相机，可以为每个样本收集数百万张图像，而不是本文所用显微镜所能收集的数万张图像。这样的设备将提供更高层次的结构细节，可以帮助研究人员了解羧基体的其他方面，比如它的动态特性(它在不断变化的环境中的反应)或大小的变化。