Изменённый ген помогает растениям поглощать больше CO₂ и производить полезные соединения

Растения превращают атмосферный CO₂ с помощью солнечного света в множество химических веществ. Среди них — ароматические соединения, которые служат основой для лекарств (аспирин, морфин) и незаменимых питательных веществ.

Учёные из Университета Висконсин-Мэдисон обнаружили, что мутация в гене DHS, запускающем производство ароматических аминокислот, «ослабляет тормоза» этого пути в растениях. В норме растения строго контролируют выработку этих аминокислот, останавливая процесс при достижении нужного уровня.

В результате мутации у модельного растения Arabidopsis:

• Производство ароматических аминокислот значительно возросло.
• Поглощение CO₂ увеличилось на 30% без негативных последствий для растения.
• Фотосинтез перешёл в режим повышенной активности, чтобы обеспечить процесс энергией и углеродными «строительными блоками».

Некоторые из производимых энергоёмких соединений, например лигнин, попадают в клеточную стенку, что полезно для производства биотоплива.

Поскольку «тормозные» механизмы у разных растений схожи, это открытие открывает перспективы для сельскохозяйственных культур или растений, производящих ценные ароматические химикаты. Это может привести к обогащению пищи питательными веществами, улучшению производства биоэнергии и увеличению поглощения CO₂ из атмосферы.

Исследование опубликовано 8 июня в журнале Science Advances.