Nach jahrzehntelanger sorgfältiger Kleinarbeit hat ein Team von Wissenschaftlern der Freien Universität Berlin und der Technischen Universität Berlin einen detaillierten “Schaltplan” des Photosystems I aufgestellt. Das Photosystem I ist einer von zwei Proteinkomplexen, die Photosynthese durchführen. Die Forscher präsentieren ihr Ergebnis im Fachmagazin Nature.
In ihren Untersuchungen fanden Petra Fromme und ihre Kollegen heraus, dass das Photosystem I aus elf großen Proteinen besteht, an die 96 Chlorophylle und 31 kleinere Moleküle gebunden sind. Die Aufgabe der Chlorophylle ist es, die Energie des Sonnenlichts zu absorbieren und in elektrochemische Energie umzuwandeln, indem sie Elektronen transportieren. Es scheint, dass zweien der Chlorophylle im Photosystem I die besondere Aufgabe zufällt, die Elektronen weiterzureichen. Nur sie haben die erforderliche Nähe zum Transportweg der Elektronen.
Zur Durchführung ihrer Röntgen-Untersuchungen mussten die Forscher den Proteinkomplex zunächst isolieren und dann kristallisieren. Als besonders geeignet für diese Prozedur stellte sich der Photosystem-Komplex des Cyanobakteriums Synechococcus elongatus heraus, das in heißen Quellen lebt. Es gelang Fromme und ihren Kollegen, den Komplex mit einer Auflösung von einem Viertel Millionstel Millimeter darzustellen.
Sowohl die Cyanobakterien als auch alle Pflanzen haben beide Photosystem-Typen, während viele urzeitliche und primitive Bakterien in der Regel nur einen der beiden Typen besitzen.
Axel Tillemans
