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藍藻新基因有望提高生物燃料產量
2019-10-21 | 編輯: | 【 】| | 供稿部門:規劃戰略與信息中心
    

  2019913日《新植物學家》報道,美國密歇根州立大學的一項新研究發現,藍藻中有一個基因家族有助于提高二氧化碳的固定能力發現進一步加深了對光合作用的認識為設計可持續生物生產系統提供了新的思路 

  藍藻和植物都有一種被稱為Rubisco酶,它可以從大氣中捕獲二氧化碳,然后通過一系列反應將碳轉化為高能量分子,為地球上的生物提供食物。然而,植物Rubisco經常被附著在它上面的小分子阻斷功能,Rubisco活化酶可以清除那些不需要的分子,使Rubisco重新起作用。 

圖:藍藻Tolypothrix|來源:Wikipedia / CC BY-SA 3.0

  研究者利用生物信息學識別一種類似于編碼植物Rubisco激活酶的藍藻基因新基因編碼類活化藍蛋白activase-like cyanobacterial proteinALC)。這種基因廣泛存在于藍藻的許多種群,但是,ALC的功能仍然未知。研究者藍藻中的ALC與同一有機體中被抑制的Rubisco在試管中混合ALC不能解除小分子對Rubisco的抑制。之后的研究發現ALC可以導致Rubisco蛋白聚集,有助于Rubisco調控和細胞定位。也有證據表明,ALC幫助其宿主檢測二氧化碳水平,以調整光合作用速率。當研究者刪除藍藻ALC基因后,藍藻的生長并沒有發生劇烈的變化,然而當這些菌株被放在富含二氧化碳的環境中,它們的生長形態發生了變化。   

  這項研究為生物技術領域帶來了新希望。植物Rubisco激活酶是許多研究的重點,研究者希望提高Rubisco性能提高作物的營養含量和產量但迄今為止,這些努力都沒有成效。藍藻研究人員也希望通過改造藍藻光合作用機器來激發其在生物能源、化學品、材料、醫藥等領域的應用潛能 

  編譯整理|吳曉燕 生物科技戰略研究中心 

  參考文獻|Cyanobacterial Carboxysomes Contain a Unique Rubisco‐Activase‐Like protein, New Phytologist 

 

  編輯:規劃戰略與信息中心 圖書館 

  信息來源: https://mp.weixin.qq.com/s/y5oOEiZp2tbPC7ddVGb7mw

 

 
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