Een team van wetenschappers onder leiding van het Joint BioEnergy Institute (JBEI) heeft ontdekt hoe bacteriën de essentiële koolstoffixerende machines bouwen waarmee ze koolstofdioxide in organische verbindingen kunnen omzetten. Deze bevinding zou kunnen leiden tot nieuwe manieren om de efficiëntie van de fotosynthese in planten en algen te verbeteren, wat op zijn beurt zou kunnen helpen de niveaus van broeikasgassen in de atmosfeer te verminderen.

De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Nature, concentreerde zich op een groep bacteriën die cyanobacteriën worden genoemd. Cyanobacteriën zijn fotosynthetische bacteriën die verantwoordelijk zijn voor de productie van ongeveer 20% van de zuurstof in de atmosfeer van de aarde. Ze gebruiken een speciaal enzym genaamd ribulose-1,5-bisfosfaatcarboxylase/oxygenase (Rubisco) om kooldioxide in organische verbindingen te fixeren.

Rubisco is een complex enzym dat bestaat uit 16 eiwitsubeenheden. In het onderzoek konden de wetenschappers de genen identificeren die voor deze subeenheden coderen en bepalen hoe ze worden gereguleerd. Ze ontdekten ook hoe de subeenheden worden samengevoegd tot het uiteindelijke Rubisco-enzym.

Deze informatie zou kunnen worden gebruikt om cyanobacteriën te ontwikkelen die efficiënter zijn in fotosynthese. Dit zou op zijn beurt kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe biobrandstoffen en andere producten die gemaakt zijn van plantaardig materiaal. Het zou ook kunnen helpen de efficiëntie van de fotosynthese in planten en algen te verbeteren, wat zou kunnen helpen de niveaus van broeikasgassen in de atmosfeer te verminderen.

"Deze studie biedt een nieuw inzicht in hoe bacteriën de essentiële koolstoffixerende machines bouwen waarmee ze koolstofdioxide in organische verbindingen kunnen omzetten", zegt JBEI-directeur Jay Keasling. "Deze informatie zou kunnen leiden tot nieuwe manieren om de efficiëntie van de fotosynthese in planten en algen te verbeteren, wat op zijn beurt zou kunnen helpen de niveaus van broeikasgassen in de atmosfeer te verminderen."

De studie werd gefinancierd door het Office of Science van het Amerikaanse ministerie van Energie en de National Science Foundation.