De curând o echipă de cercetători americani și englezi a reușit să elucideze un mister legat de procesul de fotosinteză al algelor verzi din specia Chlamydomonas reinhardtii. Această descoperire ar putea fi utilizată pentru a crește productivitatea culturilor agricole.
Fotosinteza este procesul prin care plantele și algele captează lumina soarelui și fixează dioxidul de carbon în zaharuri bogate în energie, care determină creșterea, dezvoltarea și, în cazul culturilor agricole, randamentul.
Algele au dezvoltat mecanisme specializate de concentrare a dioxidului de carbon (CCM) pentru a face fotosinteza mult mai eficient decât plantele. O echipă de oameni de știință de la Universitatea din Louisiana (Statele Unite) și Universitatea din York (Regatul Unit) au constatat acest fapt, dar nu au reușit să găsească și explicația.
James Moroney, profesor la Universitatea din Louisiana și-a propus să proiecteze un mecanism specializat de concentare a dioxidului de carbon (CCM) în plantele de cultură, pentru a înconjura Rubisco, enzima care conduce fotosinteza, cu mai mult dioxid de carbon, astfel încât aceasta să devină mai eficientă. Algele verzi Chlamydomonas reinhardtii transportă dioxidul de carbon transformat în bicarbonat, bicarbonatul prin trei membrane celulare către compartimentul care găzduiește Rubisco, numit pirenoid, unde bicarbonatul este transformat din nou în dioxid de carbon și fixat în zahăr.
Ananya Mukherjee, care a condus această lucrare ca student absolvent la Universitatea din Louisiana, a declarat că înainte de descoperire ei nu înțelegeau cum bicarbonatul a reușit să treacă pragul al treilea pentru a intra în pirenoid. Se dovedește că cele trei proteine de transport implicate în această etapă au fost veriga lipsă pentru a înțelege CCM al Chlamydomonas reinhardtii.
Un studiu din 2018, realizat la Universitatea Națională Australiană a demonstrat că ar putea adăuga un compartiment numit carboxizom, care este similar unui pirenoid, în unele plante de cultură. Acum acest studiu completează lista posibilelor proteine de transport care ar putea transfera bicarbonat din afara celulei către această structură carboxysomă din celulele frunzelor.
„Cercetările noastre sugerează că dacă reușim crearea unui CCM funcțional în culturi, asta ar putea ajuta culturile să conserve mai multă apă și ar putea reduce semnificativ procesul de pierdere a energiei de fotorespirație în culturi - care se agravează pe măsură ce temperaturile cresc”, a mai spus Moroney. „Dezvoltarea culturilor rezistente la schimbările climatice, care să poată face fotosinteza mai eficient, va fi vitală pentru protejarea securității noastre alimentare.”
Mai multe amănunte puteți afla din articolul original, disponibil pe https://ripe.illinois.edu/press/press-releases/missing-link-algal-photosynthesis-found-offers-opportunity-improve-crop-yields
