Değiştirilmiş gen, bitkilerin daha fazla karbondioksit emmesine, daha yararlı bileşikler üretmesine yardımcı olur
Her gün dünyanın dört bir yanındaki bitkiler görünmez bir mucize gerçekleştiriyor. Havadaki karbondioksiti alıp güneş ışığının yardımıyla hem bitkiler hem de insanlar için gerekli olan sayısız kimyasala dönüştürürler.
Aromatik bileşikler olarak bilinen bu kimyasalların bazıları, aspirin ve morfin gibi çok sayıda faydalı ilacın başlangıç maddesidir. Yine de bu kimyasalların birçoğu fosil yakıtlardan geliyor, çünkü bitkilerin ekonomik olarak hasat yapacak kadar üretmesini sağlamak zor. Diğerleri temel insan besinleridir ve vücudumuz onları üretemediğinden yalnızca gıda yoluyla elde edilebilir.
Yeni çalışmada, ABD Ulusal Bilim Vakfı-desteklenen bilim insanları Wisconsin-Madison Üniversitesi bitkilerin aromatik amino asit üretimi üzerindeki frenleri bir gen setini değiştirerek veya mutasyona uğratarak serbest bırakmanın bir yolunu belirledi. Genetik değişiklik aynı zamanda bitkilerin normalden %30 daha fazla karbondioksit emmesine neden oldu ve bitkiler üzerinde herhangi bir olumsuz etki görülmedi.
NSF’nin Molecular and Cellular Biosciences Bölümü’nde program direktörü olan David Rockcliffe, “Bu keşif, atmosferik karbondioksiti azaltırken yararlı kimyasal bileşikler üretmek gibi küresel sorunları birden fazla şekilde ele alacak bitki teknolojilerini geliştirmek için fırsatlar sunuyor” diyor.
Bilim adamları ekinlere veya ilaç üreten bitkilere böyle bir özellik ekleyebilseydi, atmosferdeki sera gazlarını azaltırken doğal olarak daha fazla kimyasal üretmelerine yardımcı olabilirdi.
UW-Madison’dan bir botanikçi olan Hiroshi Maeda, “Bu aromatik amino asit yolu ile uzun süredir ilgileniyoruz çünkü bu, fotosentezle sabitlenen karbonu ilaçlara, yiyeceğe, yakıtlara ve malzemelere dönüştüren başlıca bitki yollarından biri” diyor. yeni araştırma “Şimdi ilk kez, fabrikaların bu yolun üretimini hızlandırmak için kullandıkları anahtar kontrol düğmesini nasıl düzenleyeceğimizi keşfettik.”
Araştırmacılar Ryo Yokoyama ve Marcos Vinicius Viana de Oliveira’yı içeren Maeda ve ekibi bulgularını yayınladı. Bilim Gelişmeleri.
Normalde bitkiler, sürece doğal frenler yaparak aromatik amino asitlerin üretimini sıkı bir şekilde kontrol eder. Bitkiler yeterince amino asit ürettiğinde, tüm sistem durma noktasına gelir.
Maeda’nın ekibinin model bitkiyi kullanarak keşfettiği mutasyona uğramış bitkilerArabidopsisaromatik amino asitlerin üretimini başlatan DHS adlı bir gendeki mutasyonlar sayesinde çok daha az hassas frenlere sahip olurlar. Sonuç olarak, bitki ne zaman duracağını bilmiyor ve bu bileşikleri çalkalamaya devam ediyor.
Bilim adamları, bitkilerin fotosentezi aşırı hızlandırdığını ve bu yeni üretim patlamasını beslemek için önemli ölçüde daha fazla karbondioksit aldığını keşfettiklerinde şaşırdılar.