Biologové vyměnili klíčový fotosyntetický enzym v tabáku za jeho variantu pocházející ze sinice. Je efektivnější. V budoucnu by se tak daly vypěstovat nové výnosné odrůdy rostlin.
Rostliny a bakterie používají sluneční energii k přeměně oxidu uhličitého na organické látky. Této reakci se říká fotosyntéza. Má spoustu kroků, které vykonávají specializované enzymy. Mezi nimi je důležitý jeden, označovaný jako RuBisCO. Jeho úkol je vázat molekuly oxidu uhličitého do organické podoby. Po RuBisCO nastupují další enzymy, jež výsledek jeho práce dál zpracovávají. RuBisCO je asi vůbec nejběžnější enzym na zeměkouli. Většina ho však pracuje neefektivně. Fotosyntetické reakce je víc typů.
Asi pětaosmdesát procent všech rostlin, včetně běžných zemědělských plodin, používá typ označovaný jako C3. Při něm je přeměna CO2 na organické látky pomalá a enzymu je potřeba velké množství. RuBisCO navíc reaguje s kyslíkem a část už jednou zafixovaného uhlíku zase uvolňuje. Naproti tomu takzvané C4 a rostliny a sinice používají zvláštní mechanizmus, který práci enzymu vylepšuje.
Skupině výzkumníků vedené Maureen Hansonovou z Cornellovy univerzity ve městě Ithaca ve státě New York se povedlo vnutit RuBisCO ze sinic rostlině tabáku. Podrobnosti zveřejnili v časopise Nature.
Fotosyntézu mají v buňkách rostlin na starosti chloroplasty, miniaturní váčky ohraničené buněčnou membránou. Mají vlastní DNA. Kdysi dávno byly samostatnými bakteriemi, mimochodem příbuznými sinicím.
Hansonová a spol. vypnuli v DNA chloroplastů gen pro RuBisCO a nahradili ho genem pocházejícím ze sinice Synechococcus elongatus. Geneticky upravený tabák byl životaschopný a měření ukázala, že propašovaný enzym fungoval stejně jako ve svém původním působišti. V budoucnu by se tak daly připravit plodiny, které by vázaly víc uhlíku než současné. Zemědělci by měli větší úrodu.
