Вчені з Массачусетського технологічного інституту (MIT) досягли значного прогресу в удосконаленні ферменту рубіско, який є ключовим елементом процесу фотосинтезу. Цей фермент відповідає за включення вуглекислого газу в органічні сполуки, утворюючи цукри. Однак, попри його поширеність, рубіско є досить неефективним у порівнянні з іншими ферментами.

Еволюція ефективності
Команда MIT використала процес направленої еволюції для вдосконалення версії рубіско, знайденої в бактеріях з низьким вмістом кисню. Вони ідентифікували мутації, які збільшили каталізаторну ефективність рубіско на 25%. Це відкриття може потенційно покращити швидкість фотосинтезу у рослин, що може привести до підвищення врожайності сільськогосподарських культур.
Процес вдосконалення ферменту був проведений з використанням техніки MutaT7, яка дозволяє проводити мутагенез і скринінг в живих клітинах, що значно прискорює процес. Це дозволило дослідникам розглянути більшу кількість мутацій у ферменті, ніж це було можливо раніше.
Потенціал для майбутніх досліджень
Дослідники вже працюють над застосуванням своєї техніки до інших форм рубіско, включаючи ті, що знаходяться в рослинах. Вважається, що рослини втрачають близько 30% енергії, поглинаючи сонячне світло, через процес фотореспірації, коли рубіско взаємодіє з киснем замість вуглекислого газу. Вдосконалення цього ферменту може стати ключовим кроком до підвищення продуктивності сільського господарства.
Це дослідження фінансується Національним науковим фондом, Національними інститутами здоров'я, а також грантами від інших організацій, спрямованих на сталий розвиток.