شناخت عملکرد آنزیم حیاتی پنهان در نقشه طبیعت!

به گزارش مجله خبری نگار،این کشف انجام شده توسط دانشمندانی از دانشگاه ملی استرالیا (ANU) و دانشگاه نیوکاسل (UoN) می‌تواند به مهندسی محصولات کشاورزی مقاوم آب و هوایی و قادر به جذب کارآمدتر دی‌اکسید کربن از اتمسفر یاری برساند و از این طریق منجر به تولید غذای بیشتر شود.

این تحقیقات منتشرشده در نشریه «پیشرفت‌های علم» یک عملکرد قبلا ناشناخته از یک آنزیم موسوم به carboxysomal carbonic anhydrase را مشخص کرده است. این آنزیم (CsoSCA) در جلبک‌های سبز آبی (موسوم به cyanobacteria) یافت می‌شود و این عملکرد جدید می‌تواند موجب به حداکثر رساندن توانایی این میکروارگانیسم برای خارج کردن دی اکسید کربن از اتمسفر شود.

جلبک‌های سبز آبی عمدتا به داشتن شکوفه‌های سمّی در دریاچه‌ها و رودخانه‌ها شناخته می‌شوند، اما این میکروب‌های کوچک سبز آبی گسترده هستند و همچنین در اقیانوس‌ها نیز زندگی می‌کنند.

هر چند آن‌ها می‌توانند یک خطر محیط زیستی به شمار روند، اما محققان آن‌ها را به عنوان «ابرقهرمان‌های ریزکربنی» توصیف می‌کنند. آن‌ها از طریق فرایند فتوسنتز نقش مهمی در جذب حدود ۱۲ درصد از دی اکسید کربن جهانی در هر سال ایفا می‌کنند.

«ساشا پولسفورد» از دانشگاه ملی استرالیا و مولف اول این تحقیق توصیف می‌کند که این میکروارگانیسم‌ها تا چه حد در زمینه جذب کربن کارآمد هستند. وی خاطرنشان کرد که جلبک‌های آبی برخلاف گیاهان، یک سیستم موسوم به مکانیسم تجمیع دی اکسید کربن (CCM) دارد که به آن‌ها اجازه می‌دهد کربن از اتمسفر را فیکس کرده و آن را بسیار سریعتر از گیاهان استاندارد به قند تبدیل کند.

به گفته این محققان، آنزیم CsoSCA در کنار یک آنزیم دیگر به نام روبیسکو (Rubisco) کار می‌کند. دکتر «بن لانگ» در این خصوص گفت: دانشمندان تا الان اطمینان نداشتند که آنزیم Rubisco چگونه کنترل می‌شود. مطالعه ما بر حل این راز متمرکز بوده است.

این دانشمندان می‌گویند مهندسی محصولات کشاورزی کارآمدتر در جذب و کاربرد دی اکسید کربن، موجب تقویت صنعت کشاورزی خواهد شد چرا که هم مقدار محصولات را بالا می‌برد و هم تقاضا برای کود‌های نیتروژنی و سیستم‌های آبیاری را کاهش می‌دهد. این اقدام همچنین موجب می‌شود که سیستم‌های غذایی جهان در برابر تغییرات آب و هوایی مقاوم‌تر شوند.