متن خبر

تاریخ خبر : ۱۴۰۱/۰۲/۱۸

تعداد بازدید : ۴۶

تعداد رای : ۲

بهبود کارایی آنزیم روبیسکو در گیاهان

اخیراً تیمی از محققان آمریکایی موفق به ارائه روشی برای بهبود فرآیند فتوسنتز در محصولات زراعی شده اند. نتایج حاصل از تحقیقات این محققان می تواند گامی در جهت افزایش سازش گیاهان به تغییرات سریع اقلیمی و در نتیجه افزایش بازدهی محصولات زراعی برای تغذیه 9 میلیارد نفر تا سال 2050 باشد.

گیاهان و موجودات فتوسنتز کننده دارای آنزیمی به نام روبیسکو (آنزیم کلیدی در فرآیند فتوسنتز) هستند که دی اکسید کربن (CO2) موجود در اتمسفر را به ترکیبات آلی تبدیل می کند. درک چگونگی تکامل آنزیم روبیسکو در واکنش به تغییرات اقلیمی در گذشته، می تواند کمک شایانی به بهبود عملکرد گیاهان زراعی در شرایط بد اقلیمی در آینده باشد.

 

اخیراً در پژوهشی که در دانشگاه کرنل در آمریکا انجام شده محققان با ارائه روشی برای بهبود فرآیند فتوسنتز در گیاهان زراعی، گامی در جهت سازش گیاهان به تغییرات اقلیمی و در نتیجه افزایش عملکرد محصولات برداشته اند.  نویسنده مسئول این پژوهش مورین هانسون، استاد زیست شناسی مولکولی گیاهی در دانشکده کشاورزی و علوم زیستی و نویسنده اول آن میات لین دانشجوی دوره پسادکترا در آزمایشگاه هانسون می باشد.

 

این محققان با استفاده از یک تکنیک محاسباتی به پیش ‌بینی توالی ‌های ژنی که آنزیم روبیسکو را می ‌سازند پرداخته اند. این تکنیک به آنها کمک کرده تا آنزیم ‌هایی را شناسایی کنند که می‌ توان با کمک مهندسی ژنتیک از آنها برای تولید محصولات زراعی دارای فتوسنتز کارآمدتر و بازدهی بیشتر استفاده کرد.

 

روش آنها بر پایه تاریخچه تکاملی بوده و محققان از تنباکو (از گیاهان خانواده  Solanaceae) به عنوان گیاه مدل استفاده کرده اند. بدین منظور، لین یک درخت فیلوژنی (نمودار درخت مانندی که ارتباط تکاملی بین گروه ‌های موجودات را نشان می‌دهد) از آنزیم های روبیسکو ترسیم کرد. هانسون توضیح می دهد: با به دست آوردن انواع توالی‌های ژنی از آنزیم روبیسکو در گیاهان موجود، می‌توان درخت فیلوژنتیکی ساخت که نشان می دهد کدام آنزیم متعلق به 20 تا 30 میلیون سال پیش است. به گفته ی هانسون: ما توانستیم آنزیم‌ های روبیسکو اجدادی را شناسایی کنیم که در مقایسه با آنزیم‌ های کنونی دارای کیفیت بهتری هستند.

 

هانسون در ادامه اظهار کرد: ما در مرحله بعدی می ‌خواهیم ژن ‌های آنزیم روبیسکو موجود در تنباکو را با این توالی‌ های اجدادی با استفاده از فناوری CRISPR  جایگزین کرده و سپس نحوه تأثیر آن بر تولید زیست توده را بررسی کنیم. اگر این تکنیک موفقیت آمیز باشد، توالی های کارآمد روبیسکو را می توان به محصولاتی مانند گوجه فرنگی و همچنین محصولاتی از سایر خانواده های گیاهی مانند سویا و برنج نیز به منظور بهبود عملکردشان انتقال داد. 

 

جزئیات این تحقیق در نشریه Science Advances انتشار یافته است.

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

Captcha