به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، دانشمندان تلاش زیادی می‌کنند تا بتوانند عملکرد محصولات و میزان کارایی فتوسنتز آنها را ارتقا دهند. در هر جای دنیا از ۲۰ تا ۵۰ درصد انرژی که گیاه از طریق فتوسنتز تولید می‌کند به یک فرایند به نام "تنفس نوری"(photorespiration) تبدیل می‌شود.

تنفس نوری اشاره به فرآیند متابولیسم گیاهان دارد که در آن آنزیم "RuBisCO" ترکیب آلی RuBP را با اکسیژن ترکیب می‌کند و برخی از انرژی تولید شده توسط فتوسنتز را آزاد می‌کند.

یک دانشمند اخیرا تنفس نوری را "ضد فتوسنتز" توصیف کرد. گیاهان انرژی شیمیایی که برای رشد نیاز دارند را با جذب ملکول‌های کربن دی‌اکسید از محیط اطراف تولید می‌کنند. با این حال، در حدود ۲۵ درصد از زمان‌ها، گیاه به طور نادرست مولکول‌های اکسیژن را یک محصول جانبی سمی تولید می‌کنند، جمع آوری می‌کند. این محصول جانبی تمام پروسه فتوسنتز را مختل و در نهایت دی اکسید کربن را آزاد می‌کند. تنفس نوری فرایندی است که از گیاهان برای حذف این محصولات مشکل‌زا استفاده می‌شود.

استراتژی جدید که اخیرا آن را توسعه داده‌اند، افزایش بهره‌وری فتوسنتزی با تمرکز بر مهندسی مسیرهای تنفس نوری کارآمد در یک گیاه است. در این روش‌ها عمدتا مسیرهای متناوب درون یک سلول گیاهی را مهندسی می‌کنند تا مواد زائد سمی را با استفاده از انرژی کمتری حذف کنند.

آخرین مطالعات یک تیم از پژوهشگران چینی نشان می‌دهد استراتژی‌های مختلف برای افزایش کارایی انرژی یک گیاه وجود دارد. این تکنیک دی اکسید کربن تولید شده در طول تنفس نوری را به فتوسنتز هدایت می‌کند. این فرایند "GOC" نامیده می‌شود و در آن از سه آنزیم برای تبدیل مولکولی به نام "گلیکولیک"(glycolate) به دی اکسید کربن استفاده می‌شود.

در آزمایش‌هایی که پژوهشگران انجام دادند، نرخ استحصال محصول با این روش به طور قابل‌توجهی و بین  ۷ تا ۲۷ درصد افزایش یافته بود. میزان تنفس نوری نیز تا ۳۱ درصد کاهش یافته و میزان فتوسنتز خالص تا ۲۲ درصد افزایش یافته بود.

یافته‌های این مطالعه در مجله "Molecular Plant" منتشر شد.

انتهای پیام