Fotosentez olmasaydı, dünyadaki yaşam da olmazdı. Oksijen, bitkilerin ışık enerjisini kimyasal enerjiye çevirmesiyle gerçekleşiyor fakat geçtiğimiz bin yılda bitkilerin oksijen üretme oranı bir hayli azalmış durumda. ABD Tarım Departmanından araştırmacılar ve Illinois Üniversitesi, bitkilerin oksijen üretimi konusunda nasıl daha fazla üretken olabileceğini araştırdı.
Buradaki sorunun sebebi ise rubisco (fotosolunum) olarak bilinen bir enzim. Rubisco, fotosentez sürecinde çok kritik bir öneme sahip, inorganik karbondioksiti organik karbona çeviriyor. Ancak, dünyadaki yaşam konusunda bu kadar kritik bir öneme sahip olan bu enzim için bilim insanları oldukça yetersiz diyor. Rubisco’nun iki ya da üç molekül ürettiği süreçte birçok enzim binlerce molekül üretebiliyor.
Yetersiz enzimler de karşılaşılan bir diğer zorluk. Süreç karbon dioksit moleküllerinin oksijenle karışmasıyla başlıyor ve bu sürecin sonucu fotosentez için hiç iyi değil. Rubisco oksijeni aldığında, bilim insanlarının söylediğine göre her seferinde %20 oranla bitkileri fotorespirasyon denilen bir enerji tüketme yöntemine zorlar. Fotorespirasyon sürecinde bitkiler, enzimlerini hücrenin içindeki üç farklı bölüme gönderir.
İki yıldan fazla bir süre boyunca, araştırma ekibi fotorespirasyonu daha verimli bir hale getirmeye çalıştı. 1700 bitki üzerinde yaptıkları testler sonucunda yeni bir fotorespirasyon metodu geliştirdiler. Geliştirilen yeni metot sayesinde, alternatif gen setlerini kullanarak bitkilerin daha az enerji kullanarak aynı sonuçları elde etmesini sağladılar.
Çalışma alanındaki bitkiler daha hızlı gelişti, büyüdü, uzadı ve %40 daha fazla biyokütle ürettiler. Testler sadece tütün üzerinde gerçekleştirilmiş olsa da bilim insanları bitki türlerinin genişletilebileceğini umuyor.
