Ученые нашли способ улучшения фотосинтеза: как это удалось

Исслeдoвaтeли Кoрнeльскoгo унивeрситeтa нaшли спoсoб пoвышeния урoжaйнoсти сeльскoxoзяйствeнныx культур. Oн oснoвaн нa пoвышeнии эффeктивнoсти фoтoсинтeзa.

Спeциaлисты пoдсчитaли: чтoбы прoкoрмить 9 миллиaрдoв людeй дo 2050 гoдa, фeрмeрaм нeoбxoдимo вырaщивaть нa 50% бoльшe прoдoвoльствия нa oгрaничeннoм кoличeствe зeмeль. Имeннo пoэтoму тexнoлoгии пoвышeния урожайности ноне крайне важны. В частности, ученые энергетически работают над улучшением фотосинтеза.

Проблематика

Кого хочешь спроси, что сине-зеленые морской огород фотосинтезируют более эффективно, нежели большинство сельскохозяйственных культур. Вследствие того исследователи имеют целью насадить элементы из цианобактерий в сельскохозяйственные растения.

Развитие фотосинтеза:

  1. растения превращают углекислый голубое топливо, воду и свет в кислород и сахарозу – карамель, который используется для получения энергии и строительства новых тканей;
  2. рядом этом фермент Рубиско (рибулозобисфосфаткарбоксилаза), присутствует нет слов всех растениях, превращает эклектический углерод, который берет изо воздуха, в органическую форму;
  3. конечную форму пересадок использует для построения тканей.

Какие но препятствия возникают на пути к улучшению фотосинтеза в сельскохозяйственных культурах?

Акция в том, что Рубиско реагирует точно с углекислым газом, так и с кислородом. В натуре, что в случае реакции с кислородом образуются токсичные побочные провизия, замедляется фотосинтез, а следовательно – снижается урожайность.

Кое-что сделали ученые

Исследователи удалили с хлоропластов (органелл растительных клеток, в которых происходит фотосинтез) карбоновую ангидразу – (био)катализатор естественного происхождения. Ангидраза создает баланс между CO2 и бикарбонатом в клетках растений, катализирует реакции, в которых CO2 заодно с водой образуют бикарбонат – и напротив. Однако ключевая проблема в волюм, что бикарбонат должен взять свое уровня, на много большего, нежели равновесный. Только тогда станок концентрации углерода с цианобактерий достаточно работать в сельскохозяйственных культурах.

Проверка

Ученые поместили растения в камеру с высоким содержанием кислорода. Якобы ни странно, они продемонстрировали сильнее быстрый рост.

Команда считает, отчего нашла обходной путь про удаления ангидразы при сохранении достаточного количества бикарбоната. Ученые планируют поставить переносчик бикарбоната на хлоропластную мембрану, с тем импортировать его из других частей клетки в хлоропласты. Бесцельно, дополнительный бикарбонат:

  • сделает ненужной ангидразу;
  • улучшит фотосинтез снова до того, как карбоксисомы дозволительно будет превратить в хлоропласты.

Потенциальная осложнение заключается в том, что карбоангидраза, обнаруженная в хлоропластах, участвует в защитных путях растений. Всё-таки исследователи обнаружили, что они могут вносить ферментативно неактивную версию карбоангидразы и возле этом поддерживать защиту растения.

“Теперича мы знаем, что можем разработать неактивный фермент, который далеко не повлияет на наш станок концентрирования углерода, но кончено же позволит культурным растениям водиться устойчивыми к вирусам”, – отмечают ученые.

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.