Gli scienziati hanno scoperto come adattare le piante ai rapidi cambiamenti climatici e all'aumento dei raccolti, in modo che
Hanno sviluppato un metodo computazionale cheha permesso agli scienziati di identificare enzimi candidati promettenti per migliorare la fotosintesi delle piante. Possono essere introdotti nelle moderne colture agricole e, in definitiva, aumentare la produttività.
Il nuovo metodo era basato sulla storia dell’evoluzione.I ricercatori hanno previsto lo stato dei geni della ribulosio bisfosfato carbossilasi (RuBisCO) 20-30 milioni di anni fa, quando i livelli di anidride carbonica sulla Terra erano più alti di oggi. Quindi gli enzimi RuBisCO nelle piante si sono adattati a livelli così estremi.
La ribuloso bisfosfato carbossilasi è un enzimacatalizzando l'aggiunta di anidride carbonica al ribulsio-1,5-bisfosfato nella prima fase del ciclo di Calvin, nonché la reazione di ossidazione del ribulsio bisfosfato nella prima fase del processo di fotorespirazione.
Infatti, gli scienziati hanno “rianimato” un antico enzima,per migliorarlo per l’inclusione nelle colture agricole. Ciò li aiuterà ad adattarsi alle condizioni calde e secche del clima futuro poiché l’attività umana aumenta la concentrazione del gas CO₂ che intrappola il calore nell’atmosfera terrestre.
La versione moderna di RuBisCO “estrae” il carboniodalla CO₂ per creare zuccheri, ma lo fa molto lentamente. Inoltre, a volte catalizza una reazione con l’ossigeno presente nell’aria e crea un sottoprodotto tossico, spreca energia e rende inefficace la fotosintesi.
Ora gli scienziati hanno ricostruito la filogenesi di Rubisco,utilizzando piante di Solanacee. "Ottenendo più sequenze [genetiche] di Rubisco nelle piante esistenti, è possibile costruire un albero filogenetico per chiarire quali RubisCO probabilmente esistevano 20-30 milioni di anni fa", spiegano gli autori dello studio.
Previsti gli antichi enzimi RuBisCObasato su moderne piante di Solanaceae, ha mostrato reali prospettive in termini di maggiore efficienza. In futuro, gli scienziati cercheranno di sostituire i geni dell'enzima RuBisCO esistente nel tabacco (una pianta modello) con sequenze ereditarie utilizzando la tecnologia CRISPR. Quindi misureranno come ciò influisce sulla produzione di biomassa.
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