Team entwickelt photosynthetische Proteine für die erweiterte Umwandlung von Sonnenenergie

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Ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung der Universität Bristol hat ein neues photosynthetisches Proteinsystem entwickelt, das einen verbesserten und nachhaltigeren Ansatz für solarbetriebene technologische Geräte ermöglicht.

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Die Initiative ist Teil eines umfassenderen Bestrebens im Bereich der synthetischen Biologie, Proteine anstelle von künstlichen Materialien zu verwenden, die oft knapp und teuer sind und die Umwelt schädigen können, wenn das Gerät veraltet ist.

Das Ziel der Studie, die heute in Nature Communications veröffentlicht wurde, war die Entwicklung von “Chimären”, fotosynthetischen Komplexen, die eine polychromatische Sonnenenergie-Ernte darstellen.

Zum ersten Mal konnten die Wissenschaftler ein einziges Proteinsystem aufbauen, das sowohl Chlorophyll als auch Bakteriochlorophyll verwendet, und damit gezeigt, dass die beiden Pigmentsysteme zusammenwirken können, um eine Umwandlung der Sonnenenergie zu erreichen.

Der Hauptautor der Studie und Leser in Biochemie an der Universität von Bristol, Dr. Mike Jones, sagte:

“In der Vergangenheit wurden zwei Haupttypen von Proteinen für die Umwandlung von Sonnenenergie in technologischen Geräten verwendet. Die ersten stammen von “sauerstoffhaltigen” photosynthetischen Organismen – Pflanzen, Algen und Cyanobakterien -, die Chlorophyll als ihr wichtigstes photosynthetisches Pigment enthalten und Sauerstoff als Abfallprodukt des Prozesses produzieren. Die zweiten stammen von “anoxygenen” Organismen, Bakterien, die Bakteriochlorophyll als primäres photosynthetisches Pigment enthalten.

“Wir haben diese beiden Proteine, die aus sehr unterschiedlichen Teilen der photosynthetischen Welt stammen, zu einem einzigen biologischen Photosystem zusammengefügt, das eine erweiterte Sonnenenergiegewinnung ermöglicht. Wir haben auch gezeigt, dass dieses System mit künstlichen Elektroden verbunden werden kann, um eine erweiterte Umwandlung von Sonnenenergie in Elektrizität zu erreichen.

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