Учёные чинят фотосинтез

https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2019/01/south2HR-800x533.jpg

Практически вся жизнь наша на планете зависит от фотосинтеза, в котором очень важную роль играет фермент с непонятным английским сокращением названия "RuBisCO", или попросту рибулозобисфосфаткарбоксилаза. Фермент этот является по совместительству самым распространённым ферментом на Земле и занимается он присоединением углекислого газа к рибулозо–1,5–бисфосфату на первой стадии цикла Кальвина.
Однако учёные выяснили, что со своей работой рубиско справляется из рук вон плохо! Но хуже того — зачастую он ошибочно соединяется с кислородом и образует бесполезный побочный продукт, который при накоплении вообще останавливает процесс фотосинтеза. Растения в процессе эволюции выработали способ по нейтрализации этого побочного продукта (токсичной кислоты), но получилось всё равно плохо — девять промежуточных реакций в трёх разных местах клетки и по оценкам учёных такие крупы как рожь и рис теряют от 20 до 50% своего "растительного потенциала роста".
Разные организмы справляются с этим химикатом разными способами и учёные из Университета Иллинойса скрестили несколько из них чтобы добиться меньшего числа необходимых для нейтрализации реакций — были взяты гены от тыквы и водоросли и в результате образовался цикл размалывающий вредное вещество в производные яблочной кислоты (малаты), причём все действующие вещества прекрасно работают непосредственно в хлоропластах, где происходит реакция. Более того, учёные еще снизили активность белков выводящих кислоту из хлоропластов для реакций старого типа — теперь это стало только вредно.
Учёные внедрили гены в табак (хороший модельный организм для опытов) и получили увеличение биомассы растений от 20 до 40%, что выглядит крайне многообещающим улучшением для применения со злаками и прочими пищевыми культурами.

Источник (англ.): https://arstechnica.com/science/2019/01/re–engineering–photosynthesis–gives–plants–a–40–growth–boost/

Написал aa-dav на science.d3.ru / комментировать