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蓝藻新基因有望提高生物燃料产量
2019-10-21 | 编辑: | 【 】| | 供稿部门:规划战略与信息中心
    

  2019913日《新植物学家》报道,美国密歇根州立大学的一项新研究发现,蓝藻中有一个基因家族有助于提高二氧化碳的固定能力发现进一步加深了对光合作用的认识为设计可持续生物生产系统提供了新的思路 

  蓝藻和植物都有一种被称为Rubisco酶,它可以从大气中捕获二氧化碳,然后通过一系列反应将碳转化为高能量分子,为地球上的生物提供食物。然而,植物Rubisco经常被附着在它上面的小分子阻断功能,Rubisco活化酶可以清除那些不需要的分子,使Rubisco重新起作用。 

图:蓝藻Tolypothrix|来源:Wikipedia / CC BY-SA 3.0

  研究者利用生物信息学识别一种类似于编码植物Rubisco激活酶的蓝藻基因新基因编码类活化蓝蛋白activase-like cyanobacterial proteinALC)。这种基因广泛存在于蓝藻的许多种群,但是,ALC的功能仍然未知。研究者蓝藻中的ALC与同一有机体中被抑制的Rubisco在试管中混合ALC不能解除小分子对Rubisco的抑制。之后的研究发现ALC可以导致Rubisco蛋白聚集,有助于Rubisco调控和细胞定位。也有证据表明,ALC帮助其宿主检测二氧化碳水平,以调整光合作用速率。当研究者删除蓝藻ALC基因后,蓝藻的生长并没有发生剧烈的变化,然而当这些菌株被放在富含二氧化碳的环境中,它们的生长形态发生了变化。   

  这项研究为生物技术领域带来了新希望。植物Rubisco激活酶是许多研究的重点,研究者希望提高Rubisco性能提高作物的营养含量和产量但迄今为止,这些努力都没有成效。蓝藻研究人员也希望通过改造蓝藻光合作用机器来激发其在生物能源、化学品、材料、医药等领域的应用潜能 

  编译整理|吴晓燕 生物科技战略研究中心 

  参考文献|Cyanobacterial Carboxysomes Contain a Unique Rubisco‐Activase‐Like protein, New Phytologist 

 

  编辑:规划战略与信息中心 图书馆 

  信息来源: https://mp.weixin.qq.com/s/y5oOEiZp2tbPC7ddVGb7mw

 

 
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