Bilim insanları bitkileri hızlı iklim değişikliğine ve artan verimlere nasıl adapte edeceklerini buldular.
Hesaplamalı bir yöntem geliştirdiler.bilim adamlarının gelişmiş bitki fotosentezi için umut verici aday enzimleri belirlemelerine olanak sağladı. Modern tarım ürünlerine dahil edilebilirler ve sonuçta üretkenliği artırabilirler.
Yeni yöntem evrim tarihine dayanıyordu.Araştırmacılar, 20-30 milyon yıl önce, Dünya'daki karbondioksit seviyelerinin bugüne göre daha yüksek olduğu dönemde, ribuloz bisfosfat karboksilaz (RuBisCO) genlerinin durumunu tahmin etmişti. Daha sonra bitkilerdeki RuBisCO enzimleri bu kadar uç seviyelere adapte edildi.
Ribuloz bifosfat karboksilaz bir enzimdir.Calvin döngüsünün ilk aşamasında ribuloz-1,5-bifosfata karbon dioksitin eklenmesini ve ayrıca fotorespirasyon sürecinin ilk aşamasında ribuloz bifosfatın oksidasyon reaksiyonunu katalize eder.
Aslında bilim insanları eski bir enzimi “canlandırdı”.tarımsal ürünlere dahil edilmesi için iyileştirilmesi. Bu, insan faaliyetleri Dünya atmosferindeki ısıyı tutan gaz CO₂ konsantrasyonunu artırdıkça, gelecekteki iklimin sıcak ve kuru koşullarına uyum sağlamalarına yardımcı olacaktır.
RuBisCO'nun modern versiyonu karbonu "çıkarıyor"CO₂'den şekerler oluşturuyor, ancak bunu çok yavaş yapıyor. Ayrıca bazen havadaki oksijenle reaksiyonu katalize ederek toksik bir yan ürün oluşturur, enerji israfına neden olur ve fotosentezi etkisiz hale getirir.
Artık bilim insanları Rubisco'nun filogenisini yeniden oluşturdular.Solanaceae bitkilerini kullanarak. Çalışma yazarları şöyle açıklıyor: "Mevcut bitkilerde Rubisco'nun çoklu [genetik] sekansları elde edilerek, hangi RubisCO'ların muhtemelen 20-30 milyon yıl önce var olduğunu açıklığa kavuşturmak için filogenetik bir ağaç oluşturulabilir."
Antik RuBisCO Enzimleri Tahmin EdildiModern Solanaceae bitkilerine dayanan, daha fazla verimlilik açısından gerçek beklentiler gösterdi. Gelecekte bilim insanları, tütündeki (model bitki) mevcut RuBisCO enziminin genlerini, CRISPR teknolojisini kullanarak kalıtsal dizilerle değiştirmeye çalışacaklar. Daha sonra bunun biyokütle üretimini nasıl etkilediğini ölçecekler.
Daha fazla oku:
Kuantum internet üzerinde çalışan Belaruslu fizikçi: bu ışınlanmaya doğru ilk adım
En büyük buz raflarından biri su akışı nedeniyle çöktü
Standart fizik modeli artık geçerli değil mi? Çarpıştırıcıdaki bilim adamlarının yeni çalışmaları hakkında en önemli şey