Biochemie. Die Forscher*innen-Gruppe aus Frankreich und der Ruhr-Universität stellen das bisherige Wissen über Photosynthese auf den Kopf.

Am Beispiel der Mikroalge Chlamydomonas reinhardtii zeigen Algen-Experte Dr. Thomas Happe, Leiter der AG Photobiotechnologie an der RUB und das Forscher*innen-Team des Labors für Bioenergetik und Biotechnologie von Mikroalgen und Bakterien am Centre de Cadarache in Frankreich, dass einige Organismen im Stande sind, viele Elektronenakzeptoren zu benutzen und so ihr Überleben zu sichern. Die Grünalgen verdanken diese Fähigkeit einem hoch flexiblen photosynthetischen Apparat, der in Abhängigkeit der Umweltbedingungen unterschiedlich arbeitet. Die einzellige Grünalge Chlamydomonas reinhardtii kann sowohl zwischen photoautotroph, das heißt mittels Photosynthese, als auch  heterotroph (wobei sie Energie ausschließlich aus organischen Substraten wie Acetat gewinnt) und mixotroph (beides gemischt) wechseln und so in unterschiedlichen Umgebungen überleben. Für diesen Vorgang ist das Protein Flavodiiron entscheidend. 

Licht und Finsternis

Bei Licht erhält Chlamydomonas reinhardtii seine Energie mittels der Photosynthese – bei Dunkelheit aus verschiedenen Fermentationsprozessen. Bei einem Übergang von Licht zur Dunkelheit produzieren die einzelligen Organismen gleichzeitig Sauerstoff und Wasserstoff. Mithilfe der  Flavodiiron-Proteine können die Algen den Sauerstoff, den sie unter Photosynthese-Bedingungen an die Umwelt abgeben würden, binden und nach Aufnahme von Elektronen zu Wasser umsetzen. Die Grünalgen verfahren so, um unter schlechten Umweltbedingungen Kohlendioxid fixieren und in Biomasse umwandeln zu können.

:Sarah Tsah

Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Plant Physiology im Juli 2018 publiziert. Den Abstrakt sowie die weiteren Ergebnisse und Erklärungen gibt es unter tinyurl.com/AlgeRUB.