» » » Ученые «воскресили» древний фермент, чтобы прокормить 9 млрд человек к 2050 году

Ученые «воскресили» древний фермент, чтобы прокормить 9 млрд человек к 2050 году

Сотрудники университета Корнелла описали в статье для журнала Science Advances свой прорыв в улучшении фотосинтеза некоторых продовольственных культур, пишет Хайтек.

Ученые придумали, как адаптировать растения к быстрым изменениям климата и увеличению урожайности, чтобы к 2050 году прокормить прогнозируемые 9 млрд человек.

Они разработали вычислительный метод, который позволил ученым определить перспективные ферменты-кандидаты для улучшенного фотосинтеза растений. Их можно внедрить в современные сельскохозяйственные культуры и, в конечном счете, повысить урожайность.

Новый метод опирался на историю эволюции. Исследователи предсказали состояние генов рибулозобисфосфаткарбоксилазы (RuBisCO) 20-30 млн лет назад, когда уровень углекислого газа на Земле был выше, чем сегодня. Тогда ферменты RuBisCO в растениях были адаптированы к таким экстремальным уровням.

Рибулозобисфосфаткарбоксилаза — фермент, катализирующий присоединение углекислого газа к рибулозо-1,5-бисфосфату на первой стадии цикла Кальвина, а также реакцию окисления рибулозобифосфата на первой стадии процесса фотодыхания.

Фактически, ученые «возродили» древний фермент, чтобы улучшить его для включения в сельскохозяйственные культуры. Это поможет им в адаптации к жарким и засушливым условиям будущего климата, поскольку деятельность человека увеличивает концентрацию удерживающего тепло газа CO₂ в атмосфере Земли.

Современный вариант RuBisCO «вытягивает» углерод из CO₂ для создания сахаров, но делает это очень медленно. Кроме того, иногда он катализирует реакцию с кислородом воздуха и создает токсичный побочный продукт, тратит энергию и делает фотосинтез неэффективным.

Теперь ученые реконструировали филогенез Rubisco, используя растения Solanaceae. «Получив множество [генетических] последовательностей Rubisco в существующих растениях, можно построить филогенетическое дерево, чтобы выяснить, какие RuBisCO, вероятно, существовали 20–30 млн лет назад», — объясняют авторы исследования.

Древние ферменты RuBisCO, предсказанные на основе современных растений Solanaceae, показали реальные перспективы в плане большей эффективности. В дальнейшем ученые попробуют заменить гены существующего фермента RuBisCO в табаке (модельном растении) наследственными последовательностями с использованием технологии CRISPR. Затем они измерят, как это повлияет на производство биомассы.



ДРУГИЕ НОВОСТИ

Комментарии

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
САМОЕ ЧИТАЕМОЕ / КОММЕНТИРУЕМОЕ
  1. Букет из 101 розы: что означает и когда принято дарить?
  2. Audi Q6 e-tron обзавелся новой версией performance
  3. Microsoft назвала преимущества Windows 11
  4. Особенности фирменных ноутбуков Asus
  5. Физики создали самую тонкую линзу в мире: всего три атома в толщину
  6. Ford научил ИИ выявлять дефекты на производстве
  7. Астрономы впервые разглядели рождение древнейших галактик Вселенной
  8. «Неман» выиграл Кубок Беларуси по футболу
  9. Представлен первый автомобиль с ChatGPT
  10. Фильм «Анора» получил Золотую пальмовую ветвь Каннского кинофестиваля
Как работать на себя с 2023 года? Вот что рассказали в МНС
Как работать на себя с 2023 года? Вот что рассказали в МНС
В Министерстве по налогам и сборам сообщили, что сейчас готовится проект постановления правительства и там будет определен Читать далее
В каких случаях водитель должен брать с собой медсправку?
В каких случаях водитель должен брать с собой медсправку?
Новшества касаются в том числе и перечня документов, которые обязан возить с собой водитель. Читать далее
Все новости
Галерея