Επιστήμονες αύξησαν την ανάπτυξη φυτών μέσω γενετικής τροποποίησης στη φωτοσύνθεση

Επιστήμονες αύξησαν την ανάπτυξη φυτών μέσω γενετικής τροποποίησης στη φωτοσύνθεση Facebook Twitter
0

Επιστήμονες αύξησαν κατά 40% την ανάπτυξη των φυτών κάνοντας «τούρμπο» τη φωτοσύνθεση τους μέσω γενετικής τροποποίησης.

Επιστήμονες στις ΗΠΑ επενέβησαν γενετικά στη φυσική διαδικασία φωτοσύνθεσης των φυτών και κατάφεραν να τη βελτιώσουν τεχνητά, με αποτέλεσμα να αυξήσουν έως κατά 40% την παραγωγικότητα των φυτών. Πρόκειται για σημαντικό επίτευγμα που μπορεί να βοηθήσει μελλοντικά στη διατροφή της ανθρωπότητας.

Τα φυτά μετατρέπουν το φως του Ήλιου σε ενέργεια μέσω της φωτοσύνθεσης, όμως παράλληλα εκτελούν τη διαδικασία της φωτοαναπνοής, η οποία αποτελεί ένα είδος αντι-φωτοσύνθεσης και περιορίζει τις δυνατότητες της φωτοσύνθεσης σε ποσοστό 20% έως 50%.

Με τη νέα βιοτεχνολογική μέθοδο, ξεπερνιούνται οι εγγενείς αδυναμίες της φυσικής φωτοσύνθεσης και μπορεί να βελτιωθεί η παραγωγικότητα σημαντικών καλλιεργειών παγκοσμίως όπως του σιταριού και του ρυζιού, χωρίς να χρειασθούν πρόσθετα λιπάσματα, φυτοφάρμακα ή νερό για άρδευση.

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Ιλινόις και της Υπηρεσίας Γεωργικής Έρευνας του υπουργείου Γεωργίας των ΗΠΑ, με επικεφαλής τον καθηγητή επιστήμης φυτικής παραγωγής Ντόναλντ Ορτ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό Science, τροποποίησαν γενετικά τα φυτά του καπνού, ώστε η φωτοαναπνοή να μη βάζει πλέον «φρένο» στη φωτοσύνθεση, κάνοντάς τα έτσι 40% πιο παραγωγικά σε πραγματικές συνθήκες.

«Θα μπορούσαμε κάθε χρόνο να θρέψουμε έως 200 εκατομμύρια περισσότερους ανθρώπους με τις θερμίδες που χάνονται εξαιτίας της φωτοαναπνοής μόνο στις μεσοδυτικές πολιτείες των ΗΠΑ. Ανακτώντας έστω ένα μέρος μόνο από αυτές τις χαμένες θερμίδες σε όλο τον κόσμο, θα συνέβαλε σημαντικά στο να ικανοποιήσουμε τις ταχέως αυξανόμενες ανάγκες για διατροφή στον 21ο αιώνα, οι οποίες οφείλονται τόσο στην αύξηση του πληθυσμού όσο και στις ολοένα πιο πλούσιες σε θερμίδες διατροφικές συνήθειες», δήλωσε ο Ορτ.

Η φωτοσύνθεση χρησιμοποιεί το ένζυμο Ρουμπίσκο (την πιο άφθονη πρωτεΐνη στη Γη) και την ηλιακή ενέργεια για να μετατρέψει το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό σε σάκχαρα που τροφοδοτούν την ανάπτυξη του φυτού (και σε οξυγόνο που αναπνέουμε). Δυστυχώς η Ρουμπίσκο έχει πέσει θύμα της επιτυχίας της, καθώς έχοντας πια δημιουργήσει μια ατμόσφαιρα πλούσια σε οξυγόνο, αδυνατεί να διακρίνει ανάμεσα στο μόριο του διοξειδίου και του οξυγόνου, με συνέπεια περίπου στο 20% των περιπτώσεων να «αρπάζει» μόρια οξυγόνου αντί διοξειδίου.

Αυτό οδηγεί στην εισαγωγή τοξικής ουσίας στο φυτό, το οποίο μετά υποχρεώνεται να την αποβάλει, ανακυκλώνοντάς την μέσω της φωτοαναπνοής. Αν το φυτό δεν υποχρεωνόταν να κάνει συνεχώς αυτή την ανακύκλωση μέσω της φωτοαναπνοής, η φωτοσύνθεσή του θα ήταν πολύ πιο αποτελεσματική και η ανάπτυξη του φυτού μεγαλύτερη.

Αυτό ακριβώς πέτυχαν οι επιστήμονες, συντομεύοντας δραστικά τη διαδικασία της φωτοαναπνοής μέσα από τη δημιουργία νέων μεταβολικών «μονοπατιών» και απαλλάσσοντας το φυτό από την υποχρέωση να καταβάλει πολύτιμη ενέργεια και πόρους, οι οποίοι πλέον μπορούν να στραφούν στη φωτοσύνθεση.

Τα τροποποιημένα φυτά, όπως έδειξαν τα διετή πειράματα σε πραγματικές καλλιέργειες υπαίθριες και θερμοκηπίου, αναπτύσσονται ταχύτερα, γίνονται ψηλότερα και παράγουν περίπου 40% περισσότερη φυτική βιομάζα.

Μετά τα αρχικά πειράματα σε φυτά καπνού, έχουν ήδη αρχίσει δοκιμές με τροποποιημένα φυτά σόγιας, ρυζιού, πατάτας, ντομάτας κ.α. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι θα χρειαστεί περίπου μια δεκαετία για να «μεταφραστεί» η νέα ανακάλυψη σε νέες αποδοτικότερες γεωργικές καλλιέργειες με φυτά που θα κάνουν «τούρμπο» φωτοσύνθεση.

Με πληροφορίες από ΑΠΕ-ΜΠΕ

Τech & Science
0

ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ

Η ιρλανδική ρυθμιστική αρχή αυστηροποιεί την πίεση στην πλατφόρμα X του Έλον Μασκ για έλεγχο ηλικίας σε πορνογραφικό περιεχόμενο

Τech & Science / Η ιρλανδική ρυθμιστική αρχή αυστηροποιεί την πίεση στην πλατφόρμα X του Έλον Μασκ για έλεγχο ηλικίας σε πορνογραφικό περιεχόμενο

Ο νέος Κώδικας Ασφάλειας Διαδικτύου της Ιρλανδίας περιλαμβάνει αυστηρές διατάξεις για τον έλεγχο ηλικίας, με σκοπό να αποτραπεί η πρόσβαση ανηλίκων σε επιβλαβές περιεχόμενο, όπως πορνογραφία και βίαιο υλικό
LIFO NEWSROOM
Aeneas: Η Google και ο Έλληνας Γιάννης Ασσαέλ δίνουν νέα ζωή στις ρωμαϊκές επιγραφές με εργαλείο AI

Τech & Science / Aeneas: Η Google και ο Έλληνας Γιάννης Ασσαέλ δίνουν νέα ζωή στις ρωμαϊκές επιγραφές με εργαλείο AI

Το σύστημα, που ονομάζεται Aeneas από τον μυθικό Τρωικό ήρωα, βοηθά τους ιστορικούς να ερμηνεύσουν, να αποδώσουν και να αποκαταστήσουν αρχαίες ρωμαϊκές επιγραφές
LIFO NEWSROOM
«Η ανθρωπότητα νίκησε»: Ποια είναι η ιδιοφυΐα που κέρδισε το ChatGPT στον κορυφαίο διαγωνισμό προγραμματισμού

Τech & Science / «Η ανθρωπότητα νίκησε»: Ποια είναι η ιδιοφυΐα που κέρδισε το ChatGPT στον κορυφαίο διαγωνισμό προγραμματισμού

Όπως λέει, «δεν είχε ποτέ πραγματικό σχέδιο για τη ζωή» και τυπικά έχει μόνο δευτεροβάθμια εκπαίδευση, καθώς δεν ολοκλήρωσε τις πανεπιστημιακές του σπουδές
LIFO NEWSROOM
Στέλεχος βακτηρίου ανθεκτικό στα αντιβιοτικά εξαπλώνεται στην Ευρώπη, προειδοποιούν επιστήμονες

Τech & Science / Στέλεχος βακτηρίου ανθεκτικό στα αντιβιοτικά εξαπλώνεται στην Ευρώπη, προειδοποιούν επιστήμονες

Εντοπίστηκε για πρώτη φορά πριν από σχεδόν μια δεκαετία στην Ολλανδία και τη Γερμανία, και έκτοτε έχει εξαπλωθεί σε τουλάχιστον εννέα ακόμη ευρωπαϊκές χώρες
LIFO NEWSROOM
Η Γη περιστρέφεται πιο γρήγορα και ίσως χρειαστεί να «αφαιρεθεί» ένα δευτερόλεπτο για πρώτη φορά στην ιστορία

Τech & Science / Η Γη περιστρέφεται πιο γρήγορα και ίσως χρειαστεί να «αφαιρεθεί» ένα δευτερόλεπτο για πρώτη φορά στην ιστορία

Μικρότερες ημέρες, μεγάλη ανησυχία για τους χρονομέτρες: Μια απροσδόκητη επιτάχυνση της Γης φέρνει για πρώτη φορά το ενδεχόμενο ενός «αρνητικού δευτερολέπτου»
LIFO NEWSROOM
Explainer: Γιατί η Nvidia αξίζει περισσότερο από την Apple και την Tesla μαζί

Explainer / Γιατί η Nvidia αξίζει περισσότερο από την Apple και την Tesla μαζί

Η Nvidia δεν έχει oρατή παρουσία στην καθημερινότητα των περισσότερων ανθρώπων, όμως χωρίς την τεχνολογία της, πολλές από τις συσκευές και τις υπηρεσίες που σήμερα αποκαλούμε «έξυπνες» δεν θα ήταν εφικτές
LIFO NEWSROOM