افزایش عملکرد گیاهان با مهندسی ژنتیک
پژوهشگران آلمانی با استفاده از فناوری تولید محصولات تراریخته موفق به افزایش کارایی فتوسنتز در گیاهان شدند.
به گزارش مرکز اطلاعات بیوتکنولوژی ایران، پژوهشگران موسسه بیوشیمی ماکس پلانک آلمان موفق به تولید آنزیم روبیکسو در یک باکتری شدند. این موفقیت، امکان مهندسی ژنتیک این آنزیم را برای بهبود ویژگی های آن فراهم می کند. این دستاورد می تواند به تولید انواع گیاهان تراریخته با کارایی فتوسنتزی بالاتر منجر شود و افزایش عملکرد گیاه را در پی داشته باشد.
آنزیم روبیسکو در فرآیند فتوسنتز و تبدیل دی اکسید کربن (CO2) و آب، به قند و اکسیژن (O2) با استفاده از انرژی نور خورشید نقش کلیدی دارد. روبیسکو، مسئول اولین مرحله از واکنش تولید کربوهیدرات و تثبیت دی اکسید کربن در گیاهان است. این فرایند به کندی انجام می شود. به همین دلیل، روبیسکو اغلب به عنوان عامل محدود کننده در مقدار فتوسنتز و رشد گیاه شناخته می شود.
دکتر هیر هارتل، سرپرست تیم تحقیقاتی این پروژه، با بیان اینکه سیستم بیان باکتریایی همانند یک خط مونتاژ خودکار در تولید ماشین عمل می کند، تشریح کرد قبل از این دستاورد هر نوع بهینه سازی روبیسکو فقط طی یک فرایند زمان بر طی حداقل یک سال در گیاه رخ می داد، اما با روش جدید می توان ظرف چند روز چندین نوع روبیسکو تولید کرد.
مهندسی ژنتیک تولید انواع روبیسکو با ویژگی های عملکردی بهبود یافته را ممکن می‌سازد. با افزایش کارایی فتوسنتز در گیاهان عملکرد محصولات کشاورزی و تولید محصول به مقدار زیادی افزایش می یابد. به علاوه به کمک مهندسی ژنتیک آنزیم روبیسکو تولید انواع گیاهان تراریخته متحمل به خشکی ممکن خواهد شد. حفاظت از منابع آبی با کشت این گیاهان تراریخته تاثیر قابل توجهی در حفظ منابع و کم کردن گرمایش کره زمین دارد.
جمعیت جهان در سال 2050 به بیش از 9 میلیارد نفر خواهد رسید. با رشد روز افزون جمعیت و افزایش تقاضا برای غذا، در عین محدودیت منابع تولید غذا برای تامین غذای سالم و کافی باید افزایش پیدا کند. افزایش کارایی گیاهان در فتوسنتز به کمک مهندسی ژنتیک یکی از روش های کارآمد برای افزایش بهره وری و تولید است.
ترجمه و تنظیم: شقایق فکوری