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
Xây dựng quy trình và kết quả bước đầu khảo sát đa hình đơn nucleotide rs7228049 gen socs6 bằng phương pháp tetra-primer arms pcr trên quần thể người việt nam
Đặc điểm huyết học và tỷ lệ lưu hành gen bệnh tan máu bẩm sinh (thalassemia) ở phụ nữ độ tuổi sinh sản tại huyện Hà Quảng, tỉnh Cao Bằng
Trình tự gen của 300 giống có thể góp phần tạo ra khoai tây giàu dinh dưỡng, sạch bệnh và chống chịu thời tiết bất thuận
Khám phá con đường sinh học ở thực vật có thể được nhắm đến để chọn tạo giống cây trồng có khả năng chịu đựng tốt hơn
Khám phá con đường sinh học ở thực vật có thể được nhắm đến để chọn tạo giống cây trồng có khả năng chịu đựng tốt hơn
Thông báo
Thông báo đề xuất và đăng ký các nhiệm vụ khoa học công nghệ ứng dụng công nghệ sinh học thuộc "Đề án Phát triển công nghiệp sinh học ngành nông nghiệp đến năm 2030”
Thông báo chuẩn bị Hồ sơ đăng ký tuyển chọn – giao trực tiếp tổ chức, cá nhân thực hiện nhiệm vụ KHCN thuộc “Đề án Phát triển công nghiệp sinh học ngành nông nghiệp đến năm 2030”
Thông báo đăng ký thực hiện nhiệm vụ khoa học công nghệ trong khuôn khổ của Đề án Phát triển công nghiệp sinh học ngành nông nghiệp đến năm 2030”
Thông báo Đề xuất các nhiệm vụ khoa học công nghệ ứng dụng công nghệ sinh học
Thông báo tuyển chọn các tổ chức cá nhân chủ trì nhiệm vụ KHCN thực hiện từ năm 2023 thuộc “Đề án Phát triển Công nghiệp sinh học ngành nông nghiệp đến năm 2030” (danh mục nhiệm vụ KHCN ban hành kèm theo QĐ 1780/BNN-KHCN ngày 20/5/2022)
Văn bản mới
Thông báo đề xuất và đăng ký các nhiệm vụ khoa học công nghệ ứng dụng công nghệ sinh học thuộc "Đề án...
Ngày 22/8/2023, Bộ NN_PTNT ra QĐ Phê duyệt danh mục các nhiệm vụ KH&CN đưa vào tuyển chọn,...
Ngày 7/2/2023, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ra Quyết định sơ 435/QĐ-BNN-TCCB về việc Kiện toàn...
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)
Quyết định Kiện toàn Bân điều hành Đề án Phát triển công nghiệp sinh học ngành nông nghiệp đến năm 2030...
Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn thông báo mời các Bộ/ngành, địa phương, doanh nghiệp thuộc mọi...
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: 43
Tổng số lượt truy cập: 2871232
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