Группа ученых из Австралийского национального университета и Университета Ньюкасла нашла способ заставить растения поглощать больше углекислого газа (CO2) и преобразовывать его в удобрения, повышая свою урожайность. Исследование опубликовано в научном журнале Science Advances (SciAdv).
Команда обнаружила ранее неизвестную функцию фермента под названием арбоксисомальная карбоангидраза (CsoSCA), который нашли в сине-зеленых водорослях. Этот фермент максимизирует способность организмов вытягивать CO2 из атмосферы.
В процессе глобального фотосинтеза сине-зеленые водоросли, или цианобактерии улавливают около 12% всего углекислого газа ежегодно.
«В отличие от растений, цианобактерии имеют систему, называемую механизмом концентрации углекислого газа, которая позволяет им связывать углерод из атмосферы и превращать его в сахара значительно быстрее, чем обычные виды сельскохозяйственных культур», — сказала руководитель исследования, профессор Саша Пулсфорд.
В основе механизма концентрации углекислого газа лежат большие белковые соединения, называемые карбоксисомами. Эти структуры отвечают за улавливание углекислого газа, содержание CsoSCA и еще одного фермента, называемого Rubisco.
CsoSCA работает над созданием высокой локальной концентрации углекислого газа внутри карбоксисомы, которую Rubisco затем может поглотить и превратить в сахара для питания клетки.
По словам ученых, фермент CsoSCA можно встроить в необходимые сельскохозяйственные культуры, что обеспечит значительное повышение урожайности, снизит спрос на азотные удобрения и системы ирригации.
Ранее исследователи выяснили, что лесопосадки в неправильных местах могут повредить планете.