Activation of photoprotection in photosystem II proteins with Molecular Simulations and Raman Spectroscopy (Q2720868)
Jump to navigation
Jump to search
Project Q2720868 in Cyprus
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | Activation of photoprotection in photosystem II proteins with Molecular Simulations and Raman Spectroscopy |
Project Q2720868 in Cyprus |
Statements
135,970.42 Euro
0 references
159,965.2 Euro
0 references
85.0 percent
0 references
11 January 2017
0 references
1 December 2021
0 references
Cyprus University of Technology
0 references
Η απορρόφηση φωτός λειτουργεί ως το βιολογικό σήμα και το έναυσμα για τη Φωτοσύνθεση σε φυτά και άλγες. Ως πηγή ενέργειας, το φως είναι αναξιόπιστο, καθώς η έντασή του κυμαίνεται από τιμές κάτω από το όριο για μια αποδοτική φωτοσύνθεση, μέχρι τιμές που ξεπερνούν τις δυνατότητες του φωτοχημικού συστήματος. Οι διακυμάνσεις αυτές του φωτός μπορούν να καταστρέψουν τα βιοχημικά συστατικά του συστήματος και να αποσταθεροποιήσουν την αποδοτική αποθήκευση ενέργειας, που είναι σημαντική για την επιβίωσή τους. Στόχος μας είναι η προώθηση της επιστημονικής γνώσης σε βασικό επίπεδο, χρησιμοποιώντας πολύπλοκες υπολογιστικές μεθόδους και πειραματικές τεχνικές, στη διερεύνηση της απόκρισης των ανώτερων φυτών στην κυμαινόμενη ένταση φωτός και του μηχανισμού φωτοπροστασίας, σε ατομική κλίμακα. Θα πραγματοποιηθούν προσομοιώσεις Μοριακής Δυναμικής (CMD) και Κβαντικής Μηχανικής (ab initio, QM) μεγάλης κλίμακας, για τη διερεύνηση της μεταφοράς ενέργειας και της δυναμικής απόσβεσης της περίσσειας ενέργειας στις πρωτεΐνες συγκομιδής φωτός (LHCs). Η γνώση της δομής και της δυναμικής των LHCs, μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην αναπαραγωγή πειραματικών παρατηρήσεων στη βάση μιας πολύπλοκης σχέσης μεταξύ δομής, πειραματικών παρατηρήσεων και λειτουργίας των LHCs σε συνθήκες απόσβεσης. Η διευκρίνιση του μηχανισμού φωτοπροστασίας, που ονομάζεται Μη Φωτοχημική Απόσβεση (NPQ), και κυρίως της μεγαλύτερής του συνιστώτσας (qE), έχει πιθανές εφαρμογές που αφορούν στην κλιματική αλλαγή. Η τελευταία οδηγεί σε συνθήκες στρες (φως, θερμότητα, αλατότητα) στις καλλιέργειες. Η έρευνα πάνω στο μηχανισμό NPQ (qE) που προτείνεται εδώ, αποτελεί ένα σημαντικό τμήμα της πειραματικής Βιοχημείας και της Υπολογιστικής Βιοφυσικής. Αποτελεί ερευνητικό αντικείμενο πολλών ομάδων διεθνώς και βρίσκεται συνεχώς υπό αντιπαράθεση σε μια συνεχή πρόκληση για την επιστημονική έρευνα αιχμής. Τα αποτελέσματα από αυτό το έργο θα αποτελέσουν σημαντική προσθήκη στην επιστημονική βιβλιογραφία και θα ωθήσουν την ερευνητική παραγωγή της Κύ (Greek)
0 references
Light absorption acts as the biological signal and the trigger for photosynthesis in plants and algae. As an energy source, light is unreliable, as its intensity ranges from below the limit for an efficient photosynthesis to values that exceed the potential of the photochemical system. These light fluctuations can destroy the biochemical components of the system and destabilise efficient energy storage, which is important for their survival. Our goal is to promote scientific knowledge at a basic level, using complex computational methods and experimental techniques, to investigate the response of higher plants to fluctuating light intensity and photoprotection mechanism, on an individual scale. Large-scale Molecular Dynamic (CMD) and quantum mechanics (ab initio, QM) simulations will be performed to investigate energy transfer and the potential damping of excess energy in light-harvest proteins (LHCs). Knowledge of the structure and dynamics of LHCs can be used to replicate experimental observations on the basis of a complex relationship between structure, experimental observations, and function of LHCs under damping conditions. The clarification of the photoprotection mechanism, called Non-Photochemical Depreciation (NPQ), and especially its larger component (qE), has potential applications related to climate change. The latter leads to stress conditions (light, heat, salinity) in crops. Research on the mechanism NPQ (qE) proposed here is an important part of experimental biochemistry and computational biophysics. It is a research object of many international groups and is constantly being confronted by a constant challenge for cutting-edge scientific research. The results of this work will be an important addition to the scientific literature and will stimulate the research production of Ky (English)
31 May 2021
0 references
*Δεν έχει γεωγραφική διάσταση*
0 references
Identifiers
34594
0 references