Ученым удалось создать растения с повышенной продуктивностью

Исследователи создали растения с усовершенствованным фотосинтезом.

Ученые из Иллинойского университета в Урбане-Шапейне создали растения с усовершенствованным фотосинтезом. Как сообщает интернет-издание со ссылкой на , ускорение и упрощение ключевых шагов фотосинтеза позволило вырастить растения с повышенной продуктивностью.

Отмечается, что фотосинтез – это серия реакций, которая проводится растениями, цианобактериями и некоторыми другими организмами, в ходе которых энергия солнечного света используется для синтеза органических молекул из воды и углекислого газа. Первый шаг этого процесса – фиксация СО2 из атмосферы, и проводит его фермент рибулозобисфосфаткарбоксилаза (Рубиско), который катализирует взаимодействие углекислого газа с пятиуглеродной молекулой сахара, с образованием двух трехуглеродных молекул, которые вовлекаются в дельнейший метаболизм.

Рубиско считается самым распространенным ферментом на планете, но не самым эффективными, поскольку часто «ошибается» и вместо углекислого газа связывает кислород, что приводит к появлению не столь важных для клетки побочных продуктов (ФКГ). Молекулы со временем утилизируются, но этот процесс не всегда проходит с нужной скоростью, из-за чего они способны нарушить нормальное течение фотосинтеза, что приводит к снижению продуктивности растения. Например, исследователи подсчитали, что рис мог бы давать на 20-50% больше урожая, если бы Рубиско работал с большей точностью.

Теперь же исследователи описали эксперименты по замещению естественных путей утилизации побочных продуктов реакции Рубиско с кислородом новыми, более эффективными. В норме они требуют целых девяти реакций, однако альтернативные варианты позволяют проводить нужные превращения за меньшее число шагов. Авторы новой работы сумели уложиться всего в два, используя ферменты, гены которых были позаимствованы у тыквы и одноклеточных водорослей и превращают ФГК в яблочную кислоту, которая легко утилизируется клетками растений.Исследователи внесли новую систему утилизации ФКГ в геном табака. Растения выращивали в теплицах, а ученые следили за их производительностью. В результате оказалось, что новый, двухэтапный, путь усовершенствования фотосинтеза позволил увеличить производительность в среднем на 25%, а в некоторых случаях – на 40%.

Ответить

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*