Photosynthesis in silico
| Promotie: | Dhr. F.J. (Floris) van Eerden |
| Wanneer: | 14 oktober 2016 |
| Aanvang: | 11:00 |
| Promotor: | prof. dr. S.J. (Siewert-Jan) Marrink |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Dynamiek in bladgroenkorrels bestudeerd
Fotosynthese is een van de meest fundamentele processen op aarde. Fotosynthese vangt de energie op die zich in (zon)licht bevindt en legt deze vast in chemische verbindingen. Hierbij staat fotosynthese aan de basis van de energievoorziening van vrijwel alle organismen op aarde. Fotosysteem II (FSII) is een belangrijk eiwitcomplex in fotosynthese. FSII zit in het thylakoïde membraan (onderdeel van de bladgroenkorrel, het celorgaantje waarin fotosynthese plaatsvindt) en het gebruikt de energie die aanwezig is in licht om elektronen uit watermoleculen te halen. Hierbij komt de zuurstof die wij ademen als een bijproduct vrij.
Floris van Eerden heeft de dynamica van FSII en het thylakoïde membraan onderzocht met behulp van moleculaire dynamica (MD) simulaties. MD is een techniek waarbij de bewegingen van individuele atomen wordt gesimuleerd. In zijn geval werd er niet gebruik gemaakt van normale MD, maar van grofkorrelige MD, hiermee is het mogelijk om grotere systemen voor langere tijd te simuleren.
In de simulaties heeft Van Eerden het thylakoïde membraan gekarakteriseerd en heeft hij de overgang van een lamellaire naar een geïnverteerde hexagonale fase gesimuleerd. Deze fase-overgang is mogelijk belangrijk voor het evenwicht in het membraan.
De simulaties van FSII hebben geresulteerd in de ontdekking van een nieuw kanaal in FSII waardoor elektronen worden getransporteerd. Hiernaast zag Van Eerden dat sommige pigmenten niet zo sterk gebonden zijn als werd gedacht, sommige diffunderen zelfs uit het complex. Een ander interessant resultaat is dat de FSII monomeer in het membraan kantelt. Dit is nog niet eerder waargenomen, en kan gerelateerd zijn aan de reparatie cyclus van FSII.
Het promotieonderzoek van Floris van Eerden vond plaats bij de afdeling Moleculaire Dynamica van het Groningen Biomolecular Sciences and Biotechnology Institute met financiering van stichting FOM.