• Αναζήτηση
  • Αύξηση της αγροτικής παραγωγής με επιτάχυνση της φωτοσύνθεσης;

    Κι όμως, υπάρχουν περιθώρια βελτίωσης ακόμα και στη φύση: η εισαγωγή ενός γονιδίου από φωτοσυνθετικά βακτήρια στα καλλιεργούμενα φυτά θα επιτάχυνε τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης και θα αύξανε έτσι την παραγωγή, υπόσχονται ερευνητές που ολοκλήρωσαν μια πρώτη προσπάθεια.

    Κι όμως, υπάρχουν περιθώρια βελτίωσης ακόμα και στη φύση: η εισαγωγή ενός γονιδίου από φωτοσυνθετικά βακτήρια στα καλλιεργούμενα φυτά θα επιτάχυνε τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης και θα αύξανε έτσι την παραγωγή, υπόσχονται ερευνητές που ολοκλήρωσαν μια πρώτη προσπάθεια.

    Το ένζυμο

    Η τελευταία μελέτη, η οποία δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature», αφορά το ένζυμο ρουμπίσκο (RuBisCO, Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase), το οποίο επιτρέπει στα φυτά να μετατρέπουν το διοξείδιο της ατμόσφαιρας σε σάκχαρα.

    Το ρουμπίσκο αντιστοιχεί σε ένα μεγάλο μέρος του περιεχομένου των φύλλων σε πρωτεΐνη και είναι πιθανώς η πιο άφθονη πρωτεΐνη στη Γη. Όμως ο λόγος για τον οποίο παράγεται από τα φυτά σε τόσο μεγάλη αφθονία είναι η αναποτελεσματικότητά του. Προηγούμενες μελέτες είχαν δείξει ότι η τροποποίηση του ενζύμου, έτσι ώστε να λειτουργεί ταχύτερα, θα μπορούσε να αυξήσει θεαματικά την παραγωγή ρυζιού και σιτηρών.

    Τα πειράματα

    Oμάδα ερευνητών από τις ΗΠΑ και τη Βρετανία αποφάσισε να πειραματιστεί με μια ταχύτερη μορφή του ρουμπίσκο που απομονώθηκε από το κυανοβακτήριο Synechococcus elongatus. Τα βακτηριακά γονίδια που απαιτούνται για τη σύνθεση του ενζύμου εισήχθησαν στο φυτό του καπνού (Nicotiana tabacum), ένα στάνταρτ μοντέλο για μελέτες γενετικής τροποποίησης.

    Τα γενετικά τροποποιημένα φυτά παρουσίασαν βελτίωση στο ρυθμό μετατροπής του διοξειδίου του άνθρακα σε σάκχαρα, αναφέρουν οι ερευνητές. Αυτό, όμως, δεν αρκεί για να αποδειχθεί ότι η προσέγγιση αυτή θα αύξανε όντως την παραγωγή. Ο βασικός λόγος είναι ότι το ρουμπίσκο στα γενετικά τροποποιημένα φυτά λειτουργεί μεν ταχύτερα, ταυτόχρονα όμως σπαταλά ενέργεια καθώς έχει την τάση να αντιδρά με οξυγόνο αντί με διοξείδιο του άνθρακα.

    Τα κυανοβακτήρια έχουν λύσει το πρόβλημα αυτό απομονώνοντας το ρουμπίσκο σε ειδικά οργανίδια μέσα στα οποία υπάρχει ελάχιστο οξυγόνο και πολύ διοξείδιο του άνθρακα. Οι ερευνητές αναγνωρίζουν ότι το κλειδί της επιτυχίας είναι η δημιουργία φυτών με τέτοιες δομές που θα απομονώνουν το βακτηριακό ρουμπίσκο. Είναι ένας φιλόδοξος στόχος, τον οποίο ελπίζουν να πετύχουν εντός της επόμενης πενταετίας.

    Science
    One Channel
    Ο νέος ενημερωτικός τηλεοπτικός σταθμός της Ελλάδας
    Σίβυλλα
    Helios Kiosk