Eet te veel zonder te sporten en je zult waarschijnlijk een paar kilo aankomen. Zoals het blijkt, plantenbladeren doen iets soortgelijks. In een nieuwe studie aan het Brookhaven National Laboratory van het Amerikaanse ministerie van Energie, wetenschappers tonen aan dat het vasthouden van suikers in plantenbladeren ervoor kan zorgen dat ze ook dik worden.

bij planten, deze extra vetophoping kan een goede zaak zijn. Het zou kunnen helpen om fabrieken te veranderen in fabrieken voor het maken van biobrandstoffen en andere nuttige chemicaliën. Maar je kunt planten niet zomaar koekjes en donuts voeren om bladeren te krijgen om meer olie uit te pompen.

"Planten maken hun eigen voedsel, " zei John Shanklin, de biochemicus van Brookhaven Lab die het onderzoek leidde. "Ze zetten zonlicht om, water, en koolstofdioxide in suikers door fotosynthese, en die suikers worden meestal vanuit de bladeren naar andere delen van de plant getransporteerd, en omgezet in andere verbindingen die planten nodig hebben voor groei en ontwikkeling. Oliën hebben de neiging zich niet op te hopen tot hoge niveaus, behalve in sommige zaden."

Om de balans te laten doorslaan in het voordeel van een hogere olieproductie en accumulatie in bladeren - die overvloediger en toegankelijker zouden zijn dan zaden voor het maken van biogebaseerde chemicaliën - hadden de wetenschappers gedetailleerde kennis nodig van de biochemische processen die de metabolische routes aansturen en de genen die de hen. Zoals beschreven in een paper gepubliceerd in het tijdschrift Plant Physiology, het Brookhaven-team heeft planten selectief gekweekt om een ​​reeks eigenschappen te combineren die sommige van de suikertransport- en conversieroutes blokkeerden, wat resulteerde in een verhoogde olieproductie en accumulatie.

De wetenschappers vermoedden op basis van hun eerdere onderzoek dat het houden van meer suiker in bladeren de olieproductie in die vegetatieve weefsels zou verhogen. Dat werk identificeerde hoe hoge suikerniveaus een regulerend eiwit remmen dat een sleutelrol speelt bij de afbraak van een ander eiwit dat dient als een schakelaar voor het inschakelen van olieproductiegenen. In de huidige studie, de wetenschappers vonden verhoogde niveaus van het on-switch eiwit samen met hogere niveaus van olieprecursoren en olie.

"Het combineren van genetische mutaties die het transport van suiker uit bladeren verminderen en de omzetting van suikers in zetmeel verhoogt het suikergehalte in bladeren, "Zei Shanklin. "Dat overtollige suiker zorgt voor een verhoogde olieproductie door de olie-aan-schakelaar te stabiliseren, en ook door het leveren van de koolstofbouwstenen die nodig zijn om meer olie in bladeren te maken."

De wetenschappers kweekten ook planten die de suikerverhogende eigenschappen combineerden met andere mutaties, waaronder een die de afbraak van plantaardige lipiden beperkte, wat resulteerde in een verdere toename van de accumulatie van olieprecursoren in bladeren.

"In een aantal gevallen combinaties van deze mutaties hielpen het plantenmetabolisme om meer olie te produceren en op te slaan dan verwacht in bladeren, ' zei Shanklin.

"Bevindingen van deze fundamentele biochemisch-genetische studies bieden waardevolle inzichten in de relatie tussen suiker, olieprecursoren, en olieophoping in bladeren die biotechnologische inspanningen zullen helpen om de olieophoping in vegetatieve weefsels van economisch belangrijke planten te optimaliseren."