Nově objevený enzym řas by mohl vylepšit fotosyntézu plodin

Rostliny a řasy potřebují světlo k fotosyntéze. Často ho ale dostávají příliš. Za jasného slunného dne rostlina využije tak 20 procent absorbovaného slunečního záření, někdy i méně. 

Rostlina se přebytečné světelné energie snaží zbavit, aby tím předešla nežádoucímu poškozování. Významnou roli v tom hraje takzvaný xantofylový cyklus, který souvisí s přepínáním metabolických pochodů mezi zužitkování slunečního záření a jeho rozptylováním.

Podle Krishny Niyogiho z Kalifornské univerzity v Berkeley by manipulace s mechanismy ochrany rostlin před nadměrným ozářením mohla vést ke zlepšení účinnosti fotosyntézy a následně i k vyšším výnosům zemědělských plodin. Vylepšování fotosyntézy představuje relativně novou a stále ještě nedoceněnou oblast výzkumu.

Xantofylový cyklus zahrnuje přeměnu karotenoidu violaxantinu přes anteraxantin na zeaxantin, rovněž karotenoid, který například dává žlutou barvu zrnům kukuřice. Klíčovým enzymem tohoto cyklu je violaxanthin de-epoxidáza (VDE), který se spouští za nadměrného ozáření.

Niyogi a jeho spolupracovníci nedávno odhalili odpovídající enzym v metabolizmu fotosyntézy u jednobuněčné zelené řasy Chlamydomonas reinhardtii, která je oblíbeným modelovým organismem právě ke studiu fotosyntézy. Tato řasa produkuje enzym CVDE (Chlorophycean VDE), který se zásadně liší od enzymů známých ve xantofylových cyklech jiných rostlin. Vědci věří, že pomocí enzymu CVDE bude možné optimalizovat ochranu před nadměrným ozářením a tím pádem i zlepšit fotosyntézu a výnosy plodin.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Více informací najdete zde: