Přenos buněčných mechanismů řas pro výkonnější fotosyntézu

Brzy by se mohly stát realitou polní plodiny s vylepšenou fotosyntézou, která jim zajistí vyšší výnosy. Napovídá to nejnovější vývoj v rostlinných biotechnologiích.

Badatelé Edinburghské univerzity a dalších špičkových pracovišť se pustili do studia biologických procesů, které podporují výkon fotosyntézy zelených řas. Jejich záměrem je přenést tyto mechanismy do pěstovaných rostlin, jako je pšenice, rýže nebo žito, a zajistit jim tak větší výnosy.

Buňky řas využívají rafinované mechanismy, kterými ve vnitrobuněčném prostoru zvyšují koncentraci oxidu uhličitého. Výsledkem je, že buňky vyrobí více cukrů, které potřebují ke svému růstu, a spotřebují více oxidu uhličitého.

Mnoho klíčových plodin, včetně téměř všech druhů zeleniny, využívá méně účinnou formu fotosyntézy. Nemohou si v buňkách zvyšovat obsah oxidu uhličitého tak, jak to dělají řasy. Pokud by se nám povedlo přenést zmíněné mechanismy řas do plodin, tak bychom tím pravděpodobně získali kultivary s mnohem vyšším výnosem, než mají tyto rostliny dnes.

Experti studují mechanismy pro koncentrování uhlíku (carbon-concentrating mechanisms, CCM) v řasách a zároveň se je snaží přenést do jiných buněk. Tyto mechanismy zahrnují transportéry anorganického uhlíky přes buněčnou membránu a membránu chloroplastu, a karbonické anhydrázy, které dovedou rychle přeměnit oxid uhličitý a vodu na bikarbonát a protony.

Zjistili, že dotyčné mechanismy mohou normálně fungovat i v jiných typech buněk. Pak je přenesli do tabáku a huseníčku, kde se jejich součásti ocitly na správných místech v buňkách.

Badatelé už tuší, které součásti těchto mechanismů jsou pro výkonnou fotosyntézu a růst rostlin ty nejdůležitější. Vylepšené plodiny s vyladěnou fotosyntézou jsou už podle všeho nadohled.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Více informací najdete zde: