Ученые использовали кишечную палочку в ходе эксперимента по ускорению фотосинтеза

Как отметили ученые, ускорение фотосинтеза поможет росту количества урожая, так как сахароза, выделяющаяся при фотосинтезе, является источником энергии и «строительным материалом» для тканей растений. О своем эксперименте по ускорению процесса фотосинтеза с использованием бактерии Escherichia coli ученые рассказали журналу Nature Plants.

В ходе своего исследования ученые сосредоточились на рибулозобисфосфаткарбоксилазе (или рубиско) — одном из важнейших в природе ферменте, включающем неорганический углерод в биологические системы и ответственном за выработку сахарозы. Однако иногда этот фермент вступает в реакцию с кислородом. Результаты этой реакции нежелательны — они токсичны и энергозатратны для растений, что приводит к недостаточности фотосинтеза.

Молекулярные биологи из Корнелльского университета отметили, что для увеличения скорости и эффективности процесса фотосинтеза необходимо предотвращение взаимодействия рубиско с кислородом, а также ускорение работы этого фермента.

Чтобы достичь этих результатов ученые в лабораторных условиях изъяли рубиско из организмов табачных растений (которые чаще всего выступают моделями для исследований), а затем модифицировали этот фермент и внедрили его в кишечную палочку — бактерию E. coli. Ученые отметили, что именно кишечная палочка является бактерией, подходящей для тестирования тех или иных модификаций рубиско.

В результате ученые смогли добиться усиления экспрессии определенных генов рубиско. По их словам, это поможет в дальнейшем добиться ускорения фотосинтеза у растений.

Также ученые установили, что подгруппы рубиско функционируют быстрее в трихомах — маленьких волосках, расположенных на листьях растений, — чем в клетках растений.