главное сегодня:
Американские учёные из Принстонского университета научились ускорять рост зерновых культур с помощью их взаимодействия с одним из быстрорастущих видов зелёных водорослей. Об этом говорится в статье, опубликованной в научном журнале Nature Plants.
Речь идёт о Chlamydomonas reinhardtii. Этот планктон содержит пиреноид – органоид, который ускоряет преобразование углерода, получаемого этими водорослями из воздуха, в форму, в которой его можно использовать для роста и развития. К этому открытию исследователи пришли случайно в поисках новых экологичных технологий по улучшению урожайности. Для исследования же свойств органоида они взяли пшеницу и рис как наиболее распространённые и важнейшие сельхозкультуры. Исследователи выяснили, что эти водоросли фиксируют углерод с помощью такого фермента как рибулозобисфосфаткарбоксилаза или сокращённо Рубиско. Он способен преобразовывать простой углекислый газ (CO2) в органическую форму углерода. Этот фермент встречается и у наземных растений, но там он работает лишь на треть своей мощности, так как не может получать достаточное содержание газа.
Также с помощью компьютерного моделирования исследователи вместе с их коллегами из Северо-Западного университета Иллинойса узнали подробнее механизм действия пиреноидов. Через фермент проходит сеть окружённых мембраной и крахмальной оболочкой выростов, называемых пиреноидными канальцами. Их коллеги, которые проводили аналогичные исследования до этого, предполагали, что углекислый газ, поглощаемый из окружающей среды, превращается в бикарбонат. Затем он якобы транспортируется в канальцы и попадает в пиреноиды. Там, по их мнению, Рубиско превращает бикарбонат обратно в CO 2, который затем накапливается в матриксе этого фермента. Однако исследователи выяснили, что этот механизм не работает. Дело в том, что газ вытекает из пиреноида раньше чем Рубиско мог бы на него подействовать. По их мнению, газ удерживает именно крахмальная оболочка вокруг канальцев. Она служит своего рода барьером для улавливания этого вещества. Эта теория будет проверяться в новых исследованиях. Также учёные смогли выявить другие белки и прочие структурные особенности, важные для концентрации углекислого газа и ненужные для этого компоненты, без которых пиреноиды проще внедрялись в растения.
Новое открытие позволит расширить возможности учёных по селекции и фермеров по возделыванию новых экологичных и при этом высокоурожайных сортов выше названных и других зерновых.
