Vedci prišli na to, ako prispôsobiť rastliny rýchlym klimatickým zmenám a zvýšeným výnosom plodín, aby
Vyvinuli výpočtovú metódu, ktorá vedcom umožnila identifikovať sľubné kandidátske enzýmy na zlepšenie fotosyntézy rastlín.Môžu byť začlenené do moderných plodín a v konečnom dôsledku zvýšiť výnosy.
Vedci predpovedali stav génov ribulózofosfátkarboxylázy (RuBisCO) na 20-30 miliónov rokovv čase, keď bola hladina oxidu uhličitého na Zemi vyššia ako dnes.Vtedy boli enzýmy RuBisCO v rastlinách prispôsobené na také extrémne úrovne.
Ribulózabisfosfátkarboxyláza je enzýmkatalyzovanie adície oxidu uhličitého na ribulóza-1,5-bisfosfát v prvej fáze Calvinovho cyklu, ako aj oxidačná reakcia ribulóza bisfosfátu v prvej fáze procesu fotorespirácie.
V skutočnosti vedci "oživili" starodávny enzým, aby ho zlepšili na začlenenie do plodín. Pomôže to prispôsobiť sa horúcim a suchým podmienkam budúcej klímy, keďže ľudská činnosť sa zvyšujekoncentrácia CO₂ zachytávajúceho teplo v zemskej atmosfére.
Moderný variant RuBisCO "ťahá" uhlík z CO₂ za vzniku cukrov, ale robí toOkrem toho niekedy katalyzuje reakciu s kyslíkom vo vzduchu a vytváraAko toxický vedľajší produkt plytvá energiou a fotosyntéza je neefektívna.
Teraz vedci zrekonštruovali fylogenézu Rubisco pomocou rastlín Solanaceae. Získaním mnohých sekvencií Rubisco v existujúcich rastlinách je možné postaviť fylogenetický strom, aby sa zistilo, ktorý RuBisCO pravdepodobne existoval 20 až 30 miliónov rokovspäť," vysvetľujú autori štúdie.
Starodávne enzýmy RuBisCO, predpovedané z moderných rastlín Solanaceae, ukázali skutočný prísľub z hľadiska väčšej účinnosti. V budúcnosti sa vedci pokúsia nahradiť gény existujúceho enzýmu RuBisCO v tabaku (modelová rastlina) dedičnými sekvenciami pomocou technológie CRISPR.Potom budú merať, ako to ovplyvní produkciu biomasy.
Čítaj viac:
Bieloruský fyzik pracujúci na kvantovom internete: toto je prvý krok k teleportácii
Jeden z najväčších ľadových políc sa zrútil v dôsledku prietokov vody
Štandardný fyzikálny model už nie je relevantný? Hlavná vec o novej práci vedcov na zrážke