Mokslininkai išsiaiškino, kaip augalus pritaikyti prie greitos klimato kaitos ir augančio derliaus, kad
Jie sukūrė skaičiavimo metodą, kurisleido mokslininkams nustatyti daug žadančius fermentus kandidatus, kad pagerintų augalų fotosintezę. Juos galima įvežti į šiuolaikinius žemės ūkio augalus ir galiausiai padidinti produktyvumą.
Naujasis metodas buvo pagrįstas evoliucijos istorija.Tyrėjai numatė ribulozės bisfosfato karboksilazės (RuBisCO) genų būklę prieš 20-30 milijonų metų, kai anglies dioksido lygis Žemėje buvo didesnis nei šiandien. Tada RuBisCO fermentai augaluose buvo pritaikyti tokiems ekstremaliems lygiams.
Ribulozės bisfosfato karboksilazė yra fermentaskatalizuojantis anglies dioksido pridėjimą prie ribulozės-1,5-bisfosfato pirmajame Kalvino ciklo etape, taip pat ribulozės bisfosfato oksidacijos reakciją pirmajame fotorespiracijos proceso etape.
Tiesą sakant, mokslininkai „atgaivino“ senovinį fermentą,patobulinti, kad jis būtų įtrauktas į žemės ūkio kultūras. Tai padės jiems prisitaikyti prie karštų ir sausų būsimo klimato sąlygų, nes žmogaus veikla padidina šilumą sulaikančių dujų CO₂ koncentraciją Žemės atmosferoje.
Šiuolaikinė RuBisCO versija „ištraukia“ anglįiš CO₂, kad susidarytų cukrus, bet tai daro labai lėtai. Be to, kartais jis katalizuoja reakciją su ore esančiu deguonimi ir sukuria toksišką šalutinį produktą, eikvoja energiją ir daro fotosintezę neveiksmingą.
Dabar mokslininkai atkūrė Rubisko filogeniją,naudojant Solanaceae augalus. „Gavus kelias [genetines] Rubisco sekas esamuose augaluose, galima sukurti filogenetinį medį, kuris išsiaiškintų, kurie RubisCO greičiausiai egzistavo prieš 20–30 milijonų metų“, – aiškina tyrimo autoriai.
Numatyti senovės RuBisCO fermentaipagrįstas šiuolaikiniais Solanaceae augalais, rodė realias didesnio efektyvumo perspektyvas. Ateityje mokslininkai, naudodami CRISPR technologiją, bandys pakeisti esamo fermento RuBisCO genus tabake (pavyzdiniame augale) paveldimomis sekomis. Tada jie įvertins, kaip tai paveiks biomasės gamybą.
Skaityti daugiau:
Baltarusijos fizikas, dirbantis su kvantiniu internetu: tai pirmasis žingsnis teleportacijos link
Dėl vandens srautų sugriuvo viena didžiausių ledo lentynų
Ar standartinis fizikos modelis nebeaktualus? Svarbiausia apie naujus mokslininkų darbus priešpriešinėje