Ученые создали растения с усовершенствованным фотосинтезом

Поделиться
Ученые создали растения с усовершенствованным фотосинтезом Исследователям удалось создать растения с повышенной продуктивностью
Исследователям удалось вывести растения с повышенной продуктивностью.

Ученые из Иллинойского университета в Урбане-Шапейне создали растения с усовершенствованным фотосинтезом. Как сообщает Naked science, ускорение и упрощение ключевых шагов фотосинтеза позволило вырастить растения с повышенной продуктивностью.

Отмечается, что фотосинтез – это серия реакций, которая проводится растениями, цианобактериями и некоторыми другими организмами, в ходе которых энергия солнечного света используется для синтеза органических молекул из воды и углекислого газа. Первый шаг этого процесса – фиксация СО2 из атмосферы, и проводит его фермент рибулозобисфосфаткарбоксилаза (Рубиско), который катализирует взаимодействие углекислого газа с пятиуглеродной молекулой сахара, с образованием двух трехуглеродных молекул, которые вовлекаются в дельнейший метаболизм.

Рубиско считается самым распространенным ферментом на планете, но не самым эффективными, поскольку часто "ошибается" и вместо углекислого газа связывает кислород, что приводит к появлению не столь важных для клетки побочных продуктов (ФКГ). Молекулы со временем утилизируются, но этот процесс не всегда проходит с нужной скоростью, из-за чего они способны нарушить нормальное течение фотосинтеза, что приводит к снижению продуктивности растения. Например, исследователи подсчитали, что рис мог бы давать на 20-50% больше урожая, если бы Рубиско работал с большей точностью.

Теперь же исследователи описали эксперименты по замещению естественных путей утилизации побочных продуктов реакции Рубиско с кислородом новыми, более эффективными. В норме они требуют целых девяти реакций, однако альтернативные варианты позволяют проводить нужные превращения за меньшее число шагов. Авторы новой работы сумели уложиться всего в два, используя ферменты, гены которых были позаимствованы у тыквы и одноклеточных водорослей и превращают ФГК в яблочную кислоту, которая легко утилизируется клетками растений.

Исследователи внесли новую систему утилизации ФКГ в геном табака. Растения выращивали в теплицах, а ученые следили за их производительностью. В результате оказалось, что новый, двухэтапный, путь усовершенствования фотосинтеза позволил увеличить производительность в среднем на 25%, а в некоторых случаях – на 40%.

Ранее ученые заявили о том, что выход первых растений на сушу состоялся на 100 миллионов лет раньше, чем предполагалось до этого. Согласно новым данным, первые растения появились на суше в кембрийскую эпоху, примерно 500 миллионов лет назад.

Поделиться
Заметили ошибку?

Пожалуйста, выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter или Отправить ошибку

Добавить комментарий
Всего комментариев: 0
Текст содержит недопустимые символы
Осталось символов: 2000
Пожалуйста выберите один или несколько пунктов (до 3 шт.) которые по Вашему мнению определяет этот комментарий.
Пожалуйста выберите один или больше пунктов
Нецензурная лексика, ругань Флуд Нарушение действующего законодательства Украины Оскорбление участников дискуссии Реклама Разжигание розни Признаки троллинга и провокации Другая причина Отмена Отправить жалобу ОК
Оставайтесь в курсе последних событий!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram
Следить в Телеграмме