과학자들은 급격한 기후 변화와 작물 수확량 증가에 식물을 적응시키는 방법을 알아 냈습니다.
그들은 과학자들이 식물 광합성을 개선하기 위한 유망한 후보 효소를 식별할 수 있는 계산 방법을 개발했습니다.그들은 현대 작물 에 통합될 수 있으며 궁극적으로 수확량을 증가시킬 수 있습니다.
연구진은 2000만∼3000만년 동안 리불로스 포스페이트 카르복실라제(RuBisCO) 유전자의 상태를 예측했다지구의 이산화 탄소 농도가 오늘날보다 높았던 시절.그 당시에는 식물의 RuBisCO 효소가 이러한 극단적인 수준으로 적응 되어 있었습니다.
Ribulose bisphosphate carboxylase는 효소입니다.Calvin 주기의 첫 번째 단계에서 ribulose-1,5-bisphosphate에 이산화탄소를 첨가하는 것과 광호흡 과정의 첫 번째 단계에서 ribulose bisphosphate의 산화 반응을 촉매합니다.
사실, 과학자들은 고대의 효소를 "되살려서" 농작물에 포함시킬 수 있도록 개선해 왔습니다.이것은 인간 활동이 증가함에 따라 미래 기후의 덥고 건조한 조건에 적응 하는 데 도움이 될 것입니다 지구 대기에서 열을 가두는 CO₂의 농도.
RuBisCO의 최신 변형은 CO₂에서 탄소를 "끌어당겨" 당을 생성하지만 또한 때로는 공기 중의 산소와의 반응을 촉매하고 독성 부산물인 이 물질은 에너지를 낭비하고 광합성을 비효율적으로 만듭니다.
이제 과학자들은 Solanaceae 식물을 사용하여 Rubisco의 계통 발생을 재구성했습니다. 현존하는 식물들에서 많은 루비스코 염기서열을 얻음으로써, 어떤 루비스코가 2천만년에서 3천만 년 동안 존재했는지를 알아내기 위한 계통발생 나무를 만들 수 있다뒤로"라고 연구의 저자들은 설명합니다.
현대의 Solanaceae 식물에서 예측된 고대 RuBisCO 효소는 더 큰 효능 측면에서 진정한 가능성을 보여주었습니다. 앞으로 과학자들은 CRISPR 기술을 사용하여 담배(모델 식물)에 있는 기존 RuBisCO 효소의 유전자를 유전 염기서열 로 대체하려고 할 것입니다.그런 다음 이것이 바이오매스 생산에 어떤 영향을 미칠지 측정합니다 .
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