العربيةتصفح الكمية:0 الكاتب:محرر الموقع نشر الوقت: 2023-02-24 المنشأ:محرر الموقع
تعمل منظمة RIPE، أو تحقيق زيادة كفاءة التمثيل الضوئي، بقيادة جامعة إلينوي أوربانا شامبين، على هندسة المحاصيل لتكون أكثر إنتاجية من خلال تحسين عملية التمثيل الضوئي، وهي العملية الطبيعية التي تستخدمها جميع النباتات لتحويل ضوء الشمس إلى طاقة وإنتاجية. وتتلقى منظمة RIPE الدعم من مؤسسة بيل وميليندا جيتس، ومؤسسة أبحاث الأغذية والزراعة، ومكتب الخارجية والكومنولث والتنمية في المملكة المتحدة.
تم إجراء هذا العمل بهدف فهم وتحسين روبيسكو، البروتين الموجود في البلاستيدات الخضراء النباتية والذي يبدأ تثبيت ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي إلى سكريات أثناء عملية التمثيل الضوئي. على عكس العديد من البروتينات الأخرى في عملية التمثيل الضوئي، فإن روبيسكو بطيء ويتطلب عددًا من 'المرافقين' حتى يعمل بشكل صحيح. وقد حددت الأبحاث التي أجريت على مدى العقود القليلة الماضية معظم هؤلاء الشركاء، وربما جميعهم. وهذا يوفر للعلماء قدرات جديدة لدراسة وتسريع نبات الروبيسكو في الإشريكية القولونية، المعروفة باسم الإشريكية القولونية - وهي بكتيريا موجودة في البيئة والأطعمة والأمعاء البشرية - ومضيف غالبًا ما يستخدم في العلوم للدراسة بسرعة أكبر. البروتينات.
وفي مقال جديد نشر في مجلة علم النبات التجريبي، أظهر فريق الجامعة الوطنية الأسترالية فائدة أداة التعبير الجينية القوية للإشريكية القولونية. يعتمد العمل على أداة تعبير قابلة للمقارنة تم تطويرها في مختبر Manajit Hayer-Hartl لتوفير نظام جديد أكثر ملاءمة لتحسين كفاءة Rubisco.
وقال ويتني، الأستاذ في كلية أبحاث علم الأحياء بجامعة أستراليا الوطنية: 'إن تجميع استراتيجية الهندسة الحيوية البكتيرية الجديدة هذه ومقارنة كفاءتها مقارنة بالبلاستيدات الخضراء الطبيعية كان تحديًا طويل الأمد'. 'لحسن الحظ، توفر لنا هذه التكنولوجيا الجديدة الآن إنتاجية تجريبية غير مسبوقة مع توفر النتائج في غضون أيام بدلاً من الأشهر التي قد يستغرقها نهج الاختبار التقليدي البطيء والمكلف الذي نستخدمه باستخدام الجينات المحورة للنباتات.'
في حين أن نظام الهندسة الحيوية الجديد لـ E. coli Rubisco سيحتاج إلى تعديلات إضافية في التصميم لتكييفه مع المحاصيل المختلفة، فإن ويتني واثق من أن أبحاثهم توفر نقطة تحول حاسمة في القدرة على ضبط نشاط Rubisco.
'يمكننا الآن تطبيق أداة تحسين البروتين الخاصة بـ Directed Evolution، وهي أداة استخدمناها بالفعل لتسريع ثاني أكسيد الكربون2قال ويتني: '- معدلات التثبيت في عدد من الأشكال غير النباتية المختلفة لزراعة الروبيسكو. وبمجرد أن نفعل ذلك، يمكننا إدخال التغييرات المرغوبة لتسريع الروبيسكو في المحاصيل عن طريق تحرير الجينات. وبعد ذلك سنرى فوائد عملية التمثيل الضوئي وتأثيرها على نمو النبات وإنتاجيته.'