Die Photosynthese ist einer der wichtigsten Prozesse in der Natur, bei dem klimaschädliches CO₂ aus der Atmosphäre entfernt wird. Dabei spielen Proteinkomplexe, sogenannte Photosysteme eine Schlüsselrolle. Ein internationales Forschungsteam, bei dem auch die Arbeitsgruppe um Dr. Jan M. Schuller vom ehemaligen LOEWE-Zentrum SYNMIKRO maßgeblich beteiligt war, konnte erstmals die Struktur und Funktion eines Übergangszustands der Synthese des Photosystems II (PS II) aufklären.

Das Photosystem II ist unerlässlich für das Leben auf der Erde. Es ist in der Lage, die Spaltung von Wasser zu katalysieren. Dabei wird der Sauerstoff freigesetzt, den jedes Lebewesen zum Atmen benötigt. Außerdem kann das Photosystem II Lichtenergie so umwandeln, dass atmosphärisches CO₂ zur Synthese organischer Moleküle genutzt werden kann. Es ist sozusagen der molekulare Beginn aller Nahrungsketten. Die Strukturen und Funktionen des Proteinkomplexes wurden bereits detailliert erforscht. Über die Molekülprozesse, die zu einem geordneten Zusammenbau des Komplexes führen, ist bisher allerdings wenig bekannt.

Das Forschungsteam der Ruhr-Universität Bochum (RUB), des Zentrums für Synthetische Mikrobiologie und des Fachbereichs Chemie der Philipps Universität Marburg sowie weitere Beteiligte konnten diese Lücke jetzt schließen. Das Photosystem II besteht aus mehr als 100 Einzelteilen, die in einem wohl orchestrierten Prozess zusammenfinden müssen, damit am Ende eine funktionierende Maschine entsteht. Die Ergebnisse der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wurden jetzt in der Fachzeitschrift „Nature Plants“ veröffentlicht.