Tin quốc tế
Vi khuẩn E.coli tạo cơ hội dẫn đường để cải thiện quá trình quang hợp
(iasvn.org - 25/09/2020):

Cácnhà khoa học của Đại học Cornell đã thiết kế một loại enzyme thực vật quantrọng và đưa nó vào vi khuẩn Escherichiacoli nhằm tạo ra một môi trường thí nghiệm tối ưu để nghiêncứu cách tăng tốc độ quang hợp, như là loại mồi xúc tác để cải thiện năng suấtcây trồng.

Phươngpháp này được mô tả trong một bài báo "Các cấu trúc siêu phân tử nhỏ cóthể xác định động học enzyme của thuốc lá Rubisco biểu hiện trong Escherichia coli",được công bố trên tạp chí NaturePlants.

Cácnhà khoa học đã biết rằng năng suất cây trồng sẽ tăng lên nếu họ có thể đẩynhanh quá trình quang hợp, nơi thực vật chuyển đổi carbon dioxide (CO2), nước và ánh sáng thành oxy và cuối cùng thànhđường sucrose, một loại đường được sử dụng để cung cấp năng lượng và xây dựngmô thực vật mới.

Cácnhà nghiên cứu đã tập trung vào Rubisco, một loại enzyme chậm kéo (hoặc cốđịnh) carbon từ carbon dioxide để tạo ra đường sucrose. Cùng với CO2, Rubisco đôi khi xúc tác phản ứng với oxy từ khôngkhí và khi xảy ra, nó tạo ra một sản phẩm phụ độc hại và lãng phí năng lượng,do đó làm cho quá trình quang hợp kém hiệu quả.

MaureenHanson, giáo sư sinh học phân tử thực vật tại Cornell đã cho biết: “Các bạnmuốn Rubisco không tương tác với oxy và hoạt động nhanh hơn”.

Trongmột nỗ lực để đạt được điều đó, các nhà nghiên cứu đã lấy Rubisco từ cây thuốclá và chuyển nó thành E.coli. Thuốc lá đóng vai trò như một cây trồng mẫu phổ biến trongnghiên cứu. Hanson đã cho biết: “Bây giờ chúng tôi có thể tạo đột biến để cốgắng cải thiện enzyme và sau đó kiểm tra nó ở E. coli”.

Ưuđiểm là vi khuẩn sinh sản rất nhanh, các nhà nghiên cứu có thể thử nghiệmRubisco đã bị thay đổi ở E.coli và nhận được kết quả vào ngày hôm kế tiếp. Bà nói: “Nếubạn giới thiệu một giống Rubisco mới vào thực vật, bạn phải đợi vài tháng” đểcó được kết quả.

Côngviệc ban đầu của một nhóm khác đã biến đổi thuốc lá Rubisco thành E. coli dẫnđến sự biểu hiện rất yếu của enzym. Ở thực vật, Rubisco bao gồm tám cấu trúcsiêu phân tử lớn và tám cấu trúc siêu phân tử nhỏ. Một gen mã hóa từng cấu trúcsiêu phân tử lớn, nhưng nhiều gen mã hóa từng cấu trúc siêu phân tử nhỏ. Quátrình phức tạp của quá trình lắp ráp enzyme và sự hiện diện của nhiều phiên bảnenzyme trong thực vật đã làm cho việc thử nghiệm với Rubisco trở nên rất khókhăn.

Đượcdẫn dắt bởi Myat Lin, một cộng sự nghiên cứu sau tiến sỹ tại phòng thí nghiệmcủa Hanson và là tác giả đầu tiên của bài báo, các nhà nghiên cứu đã có thểchia nhỏ quy trình và thể hiện một loại cấu trúc siêu phân tử lớn và một loạicấu trúc siêu phân tử nhỏ cùng nhau trong E. coli, để hiểu các đặc tính của enzym. Bằng cách làmnày, họ đã đạt được sự biểu hiện của enzyme trong E. coli phùhợp với những gì được tìm thấy ở thực vật.

Họcũng phát hiện ra rằng cấu trúc siêu phân tử Rubisco được tìm thấy trongtrichomes (những sợi lông nhỏ trên lá cây) hoạt động nhanh hơn bất kỳ cấu trúcsiêu phân tử nào được tìm thấy trong tế bào lá.

Hansoncho biết: “Giờ đây, chúng tôi có khả năng thiết kế các phiên bản mới củaRubisco thực vật ở E.coli và tìm hiểu xem các đặc tính của một loại enzyme có tốthơn hay không. Sau đó, chúng ta có thể lấy enzym đã được cải tiến và đưa nó vàocây trồng".

 

 

 
Tin tức khác
Gen chống chịu mặn được phân tích bằng kỹ thuật “integrative meta analysis”
Đánh giá kháng nguyên tái tổ hợp hemolysin co-regulated protein 1 (hcp1) trong chẩn đoán nhanh bệnh nhân nhiễm melioidosis (bệnh Whitmore) bằng kỹ thuật ELISA
Phát triển thành công 'gỗ trong suốt' như kính
Hoạt tính kháng nấm của nano bạc đối với một số nấm gây bệnh trên cây trồng trong điều kiện in vitro
Hàm lượng phytic acid và giá trị glycemic index trong tinh bột gạo
Thông báo
Thông báo chuẩn bị hồ sơ đăng ký giao trực tiếp thực hiện từ năm 2019 thuộc Chương trình CNSH
Thông báo số 1: Hội nghị Công nghệ sinh học toàn quốc – Khu vực phía Nam lần thứ II năm 2011
Quyết định 490/QĐ-BNN-KHCN điều chỉnh cá nhân chủ trì đề tài thuộc “chương trình trọng điểm phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực nông nghiệp và ptnt đến năm 2020”.
THÔNG BÁO TUYỂN CHỌN TỔ CHỨC VÀ CÁ NHÂN CHỦ TRÌ NHIỆM VỤ KH&CN
Kết quả khảo nghiệm đánh giá an toàn sinh học đối với đa dạng sinh học và môi trường
Văn bản mới
Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn thông báo giao trực tiếp tổ chức, cá nhân thực hiện nhiệm vụ KHCN...
Quyết định 490/QĐ-BNN-KHCN điều chỉnh cá nhân chủ trì đề tài thuộc “chương trình trọng điểm phát triển...
Quyết định phê duyệt danh mục nhiệm vụ khoa học và công nghệ đưa vào tuyển chọn, giao trực tiếp bắt đầu...
Về việc cấp bằng bảo hộ giống cây trồng mới (kèm danh mục)
Bổ sung 71 chỉ tiêu tuyển sinh đào tạo thạc sĩ năm 2011 cho Trường Đại học Lâm nghiệp
Về việc giao dự toán NSNN năm 2011(Kinh phí bổ sung sự nghiệp khoa học Công nghệ năm 2011- nhiệm vụ cấp...
Giao dự toán ngân sách nhà nước năm 2011 (đợt 4) Kinh phí xử lý sự cố đê điều năm 2011 (Phụ lục kèm theo)
Tài Liệu mới
Rút ngằn thời gian vi nhân giống lan hồ điệp
Công nghệ sinh học trong nông nghiệp
Ảnh hưởng của các yếu tố sinh học lên sự nảy mầm
Kỹ thuật trồng hoa lan Mokara
Liên kết Website
Vụ khoa học công nghệ và môi trường bộ NN và PTNT
Viện công nghệ sinh học
Bộ nông nghiệp vf phát triển nông thôn
Agbiotech Việt Nam
Báo Nhân Dân
Trung tâm Khuyến nông Quốc gia
Thống kê truy cập
Số người đang online: 54
Tổng số lượt truy cập: 1975468
Ngân hàng Nông nghiệp và phát triển nông thôn
Copyright © 2011 Văn phòng Công nghệ sinh học - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
Địa chỉ : Số 02 Ngọc Hà, Ba Đình, Hà Nội. Điện thoại : (024) 38436817 - Fax: (024) 38433637
Email: webmaster@agrobitotech.gov.vn. Web site: www.agrobiotech.gov.vn