Исследователи создадут растения, способные питаться невидимым светом

Пт, 07/08/2016 - 19:04

В Университете штата Пенсильвания биологи смогли определить ген, необходимый для обеспечения высокой производительности светособирающего комплекта в фотосинтезирующей системе у растений. Данное открытие окажет помощь в создании высокоурожайных сортов сельскохозяйственных культур.

Найденный ген способствует собиранию большого количества света в дальней красной части спектра (длина волны около 730 нанометров). Он проводит кодировку фермента, превращающего хлорофилл а — наиболее часто встречающийся пигмент у зеленых растений — в хлорофилл f. Существует в общей сложности несколько типов хлорофилла, каждый из которых поглощает свет определенной длины волны.

Большая часть растений получает энергию из видимого света (400-700 нанометров), но ранее выло выяснено, что фотосинтетические бактерии и сине-зеленые водоросли, обогащенные хлорофиллом f, могут эффективно расти и развиваться, используя невидимую для человека радиацию — 700-800 нанометров. Благодаря этому появляется возможность выживать в условиях, когда другие автотрофы испытывают стресс от недостатка солнечного освещения.

Согласно словам учёных, понимание механизмов, лежащих в основе фотосинтеза, использующего невидимый свет, поможет создать сельскохозяйственные культуры с увеличенной продуктивностью. Исследователи смогли внедрить ген, кодирующий необходимый для синтеза f фермент, в цианобактерии, которые изначально не были способны использовать дальнее красное излучение. В результате одноклеточные организмы увеличили количество потребляемой солнечной энергии.

Исследователи также полагают, что так как фермент, превращающий хлорофилл а в хлорофилл f не требует участия кислорода, вполне возможно, что данная система была предшественницей современных механизмов фотосинтеза и присутствовала у организмов, живущих в бескислородной среде.

Источник