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Artur Ghazaryan

• Photosynthesis is one of the most vital processes that takes place on Earth. Due to its global significance related to food, energy and material production, photosynthesis research is one of the leading scientific fields in the contemporary world. Particular interest in photosynthesis research is focused on diatoms and as one of the major players of marine phytoplankton, diatoms have a huge impact on global photosynthesis. Diatoms originated from a secondary endosymbiosis that took place between a putative photosynthetic red algal ancestor and a heterotrophic eukaryote. Secondary endosymbiosis resulted in the formation of chloroplasts with four membranes. Centric diatoms (e.g. Thalassiosira pseudonana or Cyclotella meneghiniana) usually possess many small chloroplasts, while pennates (e.g. Phaeodactylum tricornutum) have several larger ones, or even only one which can occupy half of the cell volume...
• Photosynthese ist ein fundamentaler bioenergetischer Prozess auf der Erde. Photosynthese-Forschung liefert grundlegende Erkenntnisse für die globale Ernährung und Energieversorgung, sowie die Produktion von Biomaterialien. Ein spezielles Interesse der Photosynthese-Forschung gilt den Diatomeen. Sie stellen nicht nur eine der großen Gruppen innerhalb des marinen Phytoplanktons, sie haben auch einen großen Einfluss auf die globale Photosynthese-Leistung. Diatomeen entstammen einer sekundären Endosymbiose, die zwischen einem photosynthetischaktiven mutmaßlichen Rot-Algen-Vorfahr und einem heterotrophen Eukaryoten stattgefunden hat. Die sekundäre Endosymbiose hat dazu geführt, dass der Chloroplast der Diatomeen von vier Membranen umgeben ist. Zentrische Diatomeen (z.B. Thalassiosira pseudonana, Cyclotella meneghiniana) besitzen normalerweise kleine Chloroplasten, während pennate Diatomeen (z.B. Phaeodactylum tricornutum) weniger und größere Chloroplasten aufweisen. Manche Diatomeen besitzen sogar nur einen einzelnen, größeren Chloroplasten, der bis zu der Hälfte des Zellvolumens einnehmen kann. Die Lichtsammelkomplexe der Diatomeen werden aufgrund des enthaltenen Haupt-Carotinoids (Fucoxanthin) Fucoxanthin-Chlorophyll-a/c-bindende Proteine (FCPs) genannt. Die Pigmentierung der FCPs unterscheidet sich deutlich von der Pigmentierung der LHCs in höheren Pflanzen. In Diatomeen ersetzt Fucoxanthin als Haupt-Carotinoid das Lutein und als akezessorisches Chlorophyll dient Chl c statt Chl b. FCP-gebundene Carotinoide absorbieren Licht hauptsächlich in der blau-grünen Region des sichtbaren Spektrums, an den Stellen, an denen die Chlorophylle kaum absobieren und füllen so die „Grünlücke“. Dadurch wird der Lichtsammelprozess in aquatischen Ökosystemen effektiver...