Tuesday, June 17, 2014

Mutasi Genetik Saklar On/Off Biologi Kuantum Alga

www.LaporanPenelitian.com - Biologi kuantum alga berkembang dengan on/off koherensi. Ganggang bertahan hidup pada tingkat sangat rendah cahaya dengan menghidupkan dan mematikan sebuah fenomena kuantum aneh yang terjadi selama fotosintesis.

Efek kuantum koherensi tetap menjadi misteri, tapi membantu genus Hemiselmis memanen energi dari Matahari jauh lebih efisien yang mengairahkan para peneliti membangun sel surya organik hingga perangkat elektronik berbasis kuantum.

Subjek biologi kuantum dengan bukti yang berkembang bahwa fenomena kuantum dapat ditonton langsung beroperasi di alam, bukan hanya di laboratorium dan bahkan menjelaskan bagaimana burung dapat menavigasi menggunakan medan magnet Bumi.

"Kami mempelajari ganggang kecil bersel tunggal cryptophytes yang hidup di dasar kolam air atau di bawah es tebal di mana sangat sedikit cahaya," kata Paul Curmi, fisikawan The University of New South Wales di Sydney.

"Kebanyakan cryptophytes memiliki sistem panen cahaya di mana koherensi kuantum hadir. Tapi kami menemukan kelas cryptophytes telah dinonaktifkan karena mutasi genetik yang mengubah bentuk protein pemanen cahaya," kata Curmi.

Dalam dunia aneh fisika kuantum, sebuah sistem koheren dengan semua gelombang kuantum dalam langkah satu sama lain eksis di banyak kondisi yang berbeda secara bersamaan atau superposisi. Fenomena ini biasanya hanya diamati di bawah kondisi laboratorium terkontrol.

Pada tahun 2010 Curmi dan tim terkejut ketika menemukan transfer energi antar molekul dalam sistem pemanenan cahaya dari 2 spesies yang berbeda cryptophyte adalah koheren. Efek yang sama ditemukan pada bakteri belerang hijau yang juga bertahan dalam cahaya sangat rendah.

Kristalografi X-ray bekerja di luar kompleks struktur kristal panen cahaya pada 3 spesies cryptophytes menunjukkan 2 mutasi genetik menyebabkan masuknya asam amino tambahan yang mengubah struktur kompleks protein yang mengganggu koherensi.

"Cryptophytes mengevolusi saklar genetik dengan elegan namun kuat untuk mengontrol koherensi dan mengubah mekanisme untuk pemanenan cahaya," kata Curmi.
Single-residue insertion switches the quaternary structure and exciton states of cryptophyte light-harvesting proteins

Stephen J. Harrop1 et al.
  1. School of Physics, The University of New South Wales, Sydney, NSW 2052, Australia
Proceedings of the National Academy of Sciences, June 16, 2014

Akses : DOI:10.1073/pnas.1402538111

Gambar: CSIRO
Tinuku
Bagikan :

No comments:

Post a Comment