Исследования под руководством ученых из Австралийского национального университета (ANU) могут привести к значительному улучшению растениеводства.
Исследование показывает новый способ изучения и увеличения фотосинтеза. Прорыв основан на пересмотре оригинальной стратегии развития растений, которой уже миллиард лет.
В частности, речь идет о активности рубиско - ключевой части процесса, по словам соавтора, профессора Спенсера Уитни из Центра передового опыта ARC по трансляционному фотосинтезу в ANU.
«Рубиско - это фермент, участвующий в первом этапе фиксации углерода - он запускает преобразование углекислого газа в растительные сахара», - сказал он.
Но по сравнению с другими ферментами рубиско считается медленным и неэффективным катализатором.
Многие ферменты могут обрабатывать от сотен до тысяч молекул в секунду, но rubisco может выполнять только от двух до пяти циклов в секунду.
"По этой причине он уже давно признан хорошей мишенью для улучшения фотосинтеза - это загадка, над которой ученые работали десятилетиями."
У растений рубиско состоит из 16 белков - восьми больших и восьми малых субъединиц. До сих пор ученые могли возиться только с одной субъединицей за раз.
"Теперь мы повернули часы на миллиард лет назад, чтобы исправить это ограничение", - сказал профессор Уитни.
Повторно применив дизайн генома бактериальных предков хлоропластов, мы теперь можем играть со всеми компонентами рубиско одновременно.
"Это очень важно. Чтобы увеличить его активность, вы должны внести изменения во все компоненты."
Это может означать большой прирост урожая канолы и картофеля, в частности.
"Мы знаем, что уже можем воздействовать на активность рубиско на этих культурах, так что это отличное место для начала", - сказал профессор Уитни.
"Это только первый шаг - эта технология может в конечном итоге создать что-то гораздо большее в не столь отдаленном будущем."