Научный прорыв, призванный помочь повысить урожайность продовольственных культур, таких как пшеница, вигна и маниока, может также улучшить понимание нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, которые однажды могут привести к излечению.
Ученые из АНУ и Института биохимии им. Макса Планка в Германии обнаружили, что сине-зеленые водоросли производят крошечные двигатели захвата углерода, похожие на то, как образуются капли в лавовой лампе и образуются капли жидкого белка при болезни Альцгеймера.
Исследователь ANU доктор Бен Лонг сказал, что исследование решило давний вопрос о том, как цианобактерии, известные как сине-зеленые водоросли , строят двигатели захвата углерода, называемые карбоксисомами, в образовании капель белковой жидкости.
Карбоксисомы ответственны за то, что сине-зеленые водоросли чрезвычайно эффективны в превращении углекислого газа в богатые энергией сахара — в три раза быстрее, чем сельскохозяйственные растения . Компьютерные модели показали, что модернизация фотосинтеза растений с использованием того же механизма в сине-зеленых водорослях приведет к резкому увеличению роста и урожайности растений.
«Выращивание сельскохозяйственных культур в сельском хозяйстве стало препятствием для достижения роста производства продовольствия», — сказал доктор Лонг из Научной школы биологии АНУ, работа которой финансировалась международным консорциумом «Реализация повышенной фотосинтетической эффективности» (RIPE).
«Мы должны удвоить производство продуктов питания, чтобы удовлетворить спрос в 2050 году».
Доктор Лонг сказал, что работа команды была сосредоточена на том, чтобы в конечном итоге иметь возможность пересаживать эти карбоксизомы сине-зеленых водорослей в важные сельскохозяйственные растения, чтобы помочь им более эффективно улавливать углерод и повышать урожайность.
Он сказал, что результаты исследования могут также привести к другим захватывающим результатам.
«Образование белковых капель жидкости играет очень важную роль в ряде нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера», — сказал он.
«Понимание того, как этот феномен работает в этих цианобактериальных системах, не только позволяет нам стремиться к будущему с усиленной продовольственной безопасностью , но также может помочь ученым, работающим с нейродегенеративными заболеваниями, разработать новые инновационные методы лечения».
«Ученые теперь понимают, что образование капель белковой жидкости является движущей силой во многих биологических системах, поскольку мы находим все больше и больше случаев, когда это происходит.
«Осознание этих любопытных связей показывает, что есть огромный потенциал для изучения других дисциплин, чтобы сделать такие прорывы, как лекарства от болезни Альцгеймера и инженерные супер- культуры, которые будут кормить растущее население по всему миру».
Это исследование опубликовано в Nature .
Теги: Альцгеймер, океан, растения
