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Um novo estudo descreve um passo significativo para melhorar a fotossíntese e aumentar os rendimentos, que foi alcançado pelo silenciamento de genes com CRISPR para imitar mecanismos de cianobactérias em culturas agrícolas. Como resultado, os cientistas de plantas estão em uma corrida contra o tempo para criar safras de maior rendimento, melhorando a fotossíntese.
Um novo estudo liderado pela Cornell University descreve um passo significativo para atingir esse objetivo. "A ausência de anidrase carbônica nos cloroplastos afeta o desenvolvimento da planta C3, mas não a fotossíntese", publicado em 11 de agosto na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Maureen Hanson, professora de biologia molecular de plantas, é a principal autora do artigo. Kevin Hines, um ex-aluno do laboratório de Hanson, e Vishal Chaudhari, um associado de pós-doutorado no laboratório de Hanson, são os co-primeiros autores.
Quando as plantas fotossintetizam, elas convertem dióxido de carbono, água e luz em oxigênio e sacarose, um açúcar usado para obter energia e construir novos tecidos. Durante esse processo, a Rubisco, uma enzima encontrada em todas as plantas, pega o carbono inorgânico do ar e o "fixa" ou o converte em uma forma orgânica que a planta usa para construir o tecido.
A equipe acredita que tem uma solução para remover a anidrase e ainda tem bicarbonato suficiente. Em pesquisas futuras, recentemente financiadas por uma bolsa de três anos da US National Science Foundation e cerca de US $ 800.000, eles planejam colocar um transportador de bicarbonato na membrana do cloroplasto, para importar bicarbonato de outras partes da célula para as células. Além de tornar a anidrase desnecessária, espera-se que o bicarbonato adicional aumente a fotossíntese mesmo antes que os carboxissomos possam se transformar em cloroplastos.
"Agora sabemos que podemos produzir uma enzima inativa que não afetará nosso mecanismo de concentração de carbono, mas permitirá que as plantas sejam resistentes aos vírus", disse Hanson.
