SAXS: Modelagem ultraestrutural de espalhamento de pequeno ângulo de membranas fotossintéticas.

Durante a última década, uma variedade de estudos tem utilizado técnicas não invasivas de nêutrons e raios-X para investigar a ultraestrutura de diversos sistemas de membranas fotossintéticas. Um ponto comum nesse trabalho é a falta de um modelo estrutural explicitamente formulado, o que leva à ambiguidade na interpretação dos dados. Aqui, é formulado e implementado um modelo matemático completo de espalhamento de um sistema de membranas duplas empilhadas, levando em consideração a resolução instrumental e a polidispersidade.

O modelo é validado por simulações diretas de padrões de espalhamento a partir de modelos estruturais 3D. Mais importante ainda, demonstra-se que as curvas completas de espalhamento de três sistemas de membranas tilacoides cianobacterianas tipicamente estruturadas, medidas in vivo, podem ser descritas dentro deste framework. O modelo fornece estimativas realistas de parâmetros estruturais-chave na membrana tilacoide, em particular a distância de empilhamento geral e como essa é dividida entre as membranas, o lúmen e o líquido citoplasmático.

Por fim, a partir das densidades de comprimento de espalhamento ajustadas, torna-se claro que o conteúdo proteico no lúmen interno deve ser menor do que no líquido citoplasmático externo, e extrai-se a primeira medida quantitativa do conteúdo proteico luminal em uma cianobactéria viva.

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