Szybsza fotosynteza, wyższe plony

Pomimo rosnącej obfitości dwutlenku węgla w naszej atmosferze, większość roślin jest zaskakująco nieefektywna w przekształcaniu go w cukier podczas fotosyntezy. Jednak glony robią to bardzo skutecznie, dzięki strukturze białkowej zwanej pirenoidem – a Martin Jonikas ’04 uważa, że ​​ten niedostatecznie zbadany komórkowy koń roboczy może zmienić produkcję żywności.

Inżynieria pirenoidu w uprawach, takich jak ryż i pszenica, może zwiększyć pochłanianie dwutlenku węgla i zwiększyć plony nawet o 60%, mówi Jonikas, adiunkt biologii molekularnej na Uniwersytecie Princeton i laureat Nagrody Vilcek 2020 za twórczą obietnicę w naukach biomedycznych , który wyróżnia wybitnych imigrantów na wczesnym etapie kariery w Stanach Zjednoczonych.

Ponieważ fotosynteza odgrywa kluczową rolę w obiegu węgla na planecie, pirenoidy mogą również przyczynić się do rozwiązania innych problemów, z którymi borykamy się w zakresie zrównoważonego rozwoju, w tym zmian klimatycznych, mówi.

FUNDACJA VILCKA

W wieku ośmiu lat Jonikas przyjechał do Stanów Zjednoczonych z Francji ze swoją matką geofizykiem i ojcem informatykiem, kiedy ten pierwszy dołączył do wydziału Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley. Na MIT zdobył tytuł licencjata z inżynierii lotniczej, ale zajęcia z biologii molekularnej prowadzone przez profesor (obecnie emerytowaną) JoAnne Stubbe zainspirowały go do zmiany dziedziny. Otworzyła mi oczy na rzeczywistość, że najbardziej niesamowite maszyny na Ziemi to żywe organizmy. Byłem uzależniony! on mówi.

Ukończył doktorat z biochemii i biologii molekularnej na UC San Francisco, gdzie zafascynował się organizmami fotosyntezy podczas pracy z doradcami, w tym Jonathanem Weissmanem, doktorem ’93, który od tego czasu dołączył do wydziału MIT. Do 2010 roku Jonikas miał własne laboratorium na Wydziale Biologii Roślin Carnegie Institution for Science. Sześć lat później przeniósł się do Princeton, gdzie jego zespół koncentruje się na słodkowodnych, jednokomórkowych algach Chlamydomonas — powszechnie znany wśród biologów roślin jako Chlamy. ( Sammy Chlamy to jeden z trzech teledysków, które jego laboratorium wyprodukowało z autorem piosenek Jonathanem Mannem, aby uczyć dzieci fotosyntezy).

Oprócz rozwikłania struktury molekularnej pirenoidów, jego zespół wygenerował bibliotekę 60 000 Chlamydomonas mutanty — pierwsze tego rodzaju dla jednokomórkowego organizmu fotosyntetycznego. Naukowcy z innych dziedzin będą mogli wykorzystać go jako źródło do prac, które mogą również zwiększyć plony.

W końcu, jeśli naszym celem jako cywilizacji jest produkowanie większej ilości żywności przy mniejszych zasobach, warto realizować wszystkie te podejścia, mówi Jonikas.

ukryć