Les scientifiques ont découvert comment adapter les plantes au changement climatique rapide et à l'augmentation des rendements, afin que
Ils ont développé une méthode informatique quia permis aux scientifiques d'identifier des enzymes candidates prometteuses pour améliorer la photosynthèse des plantes. Ils peuvent être introduits dans les cultures agricoles modernes et, à terme, augmenter la productivité.
La nouvelle méthode était basée sur l'histoire de l'évolution.Les chercheurs ont prédit l’état des gènes de la ribulose bisphosphate carboxylase (RuBisCO) il y a 20 à 30 millions d’années, lorsque les niveaux de dioxyde de carbone sur Terre étaient plus élevés qu’aujourd’hui. Ensuite, les enzymes RuBisCO présentes dans les plantes ont été adaptées à des niveaux aussi extrêmes.
La ribulose bisphosphate carboxylase est une enzymecatalysant l'addition de dioxyde de carbone au ribulose-1,5-bisphosphate au premier stade du cycle de Calvin, ainsi que la réaction d'oxydation du ribulose bisphosphate au premier stade du processus de photorespiration.
En fait, les scientifiques ont « ressuscité » une ancienne enzyme,pour l’améliorer pour l’inclure dans les cultures agricoles. Cela les aidera à s'adapter aux conditions chaudes et sèches du climat futur, car l'activité humaine augmente la concentration de gaz CO₂ qui retient la chaleur dans l'atmosphère terrestre.
La version moderne de RuBisCO « retire » le carbonedu CO₂ pour créer des sucres, mais le fait très lentement. De plus, il catalyse parfois une réaction avec l’oxygène de l’air et crée un sous-produit toxique, gaspille de l’énergie et rend la photosynthèse inefficace.
Aujourd'hui, les scientifiques ont reconstitué la phylogénie de Rubisco,utilisant des plantes Solanacées. "En obtenant plusieurs séquences [génétiques] de Rubisco dans des plantes existantes, un arbre phylogénétique peut être construit pour élucider quels RubisCO existaient probablement il y a 20 à 30 millions d'années", expliquent les auteurs de l'étude.
Prédictions d’anciennes enzymes RuBisCOà base de plantes Solanacées modernes, présentait de réelles perspectives en termes d'efficacité accrue. À l’avenir, les scientifiques tenteront de remplacer les gènes de l’enzyme RuBisCO existante dans le tabac (une plante modèle) par des séquences héréditaires grâce à la technologie CRISPR. Ils mesureront ensuite comment cela affecte la production de biomasse.
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