Mavi-yeşil yosun olarak da bilinen bir bakteri türündeki karbon yakalama mekanizması, bilim insanları tarafından genetik mühendisliği yöntemleri ile bitkilere yerleştirildi. Yapılan çalışma buğday, börülce, manyok gibi farklı zirai ürünlerde verimliliğin ciddi oranda artırılabileceğini gösterdi.
Avustralya Ulusal Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, yosun olmamalarına rağmen halk arasında mavi-yeşil yosun olarak bilinen siyanobakterilerde (cyanobacteria) yer alan karbon tutucu mekanizmaları bitkilere aktarmayı başardı. Bitkilerin karbondioksit, su ve güneş ışığını birleştirerek enerji üretmesinde, yani fotosentezde verimliliği artıracak bu gelişmenin dünya tarımında çığır açabileceği ifade edildi.
Syanobakterilerin yapısında yer alan ve karboksizom adı verilen küçük odacıklar, bu bakterilerin karbondioksidi çok verimli şekilde şekere çevirebilmesine yarıyor. Bu sistemin bitki hücrelerine aktarımının ise bitki büyümesi ve veriminde %60’a varan artışlar sağlayabileceği ifade ediliyor. Çalışma uluslararası bir konsorsiyum olan Realizing Increased Photosynthetic Efficiency (RIPE – Artırılmış Fotosentez Verimliliğinin Gerçekleştirilmesi) tarafından destekleniyor.
Nature Communications dergisinde yayınlanan çalışmanın yazarlarından Benedict Long, konuyla ilgili açıklamasında şimdiye kadar karboksizomları bitkilere entegre etmenin bilim kurgu olarak görüldüğünü, bu sonuca ulaşmalarının 5 yıl sürdüğünü söyledi. Dr. Long, modern bitkilerdeki kloroplast organlarının atası olan siyanobakterilerin milyonlarca yıl önce buldukları çözümü turbolu bir karbon yakalama motoruna benzeterek, bunu bitkilere yerleştirmeye çalıştıklarını ifade etti.
“Atmosferdeki karbondioksidi bağlamaya yönelik, kısa adı ‘RuBisCO’ olan enzim bitkilerde yavaş işliyor, karbondioksit ve oksijen arasındaki farkı ayırt etmekte zorlanabiliyor ve bu nedenlerle enerji kaybına neden oluyor. Siyanobakterilerde ise RuBisCO karboksizom adı verilen yapıların içinde bulunuyor. Bakteri karbondioksidi yoğunlaştıran bir mekanizma kullanıyor ve büyük miktarlarda gazı bu yapılara yönlendiriyor. Bu mekanizma karbondioksidin şekere çevrilme hızını artırırken oksijenle reaksiyonu da minimize ediyor.”
Siyanobakterilerdeki enzimin karbondioksidi bitkilerden yaklaşık 3 kat daha hızlı yakalayarak şekere çevirdiği ifade ediliyor. Bilgisayar modellemeleri bitkilerin fotosentez verimliliğinin bu şekilde artırılmasıyla bitki büyümesi ve verimliliğinde ciddi bir artış sağlanacağını gösteriyor. Araştırmacılar, tütün bitkisinde elde ettikleri başarılı sonuçların gelecekte diğer bitkilere de uyarlanabileceğini ifade ediyor.
Araştırmanın bir diğer yazarı, Prof. Dean Price ise artan dünya nüfusuna dikkat çekerek, bitki verimliliğinin artırılması için yapılabilecek her şeyi yapmaları gerektiğini ifade ediyor. Araştırmayı 5 yıldır finanse eden RIPE Direktörü Stephen Long ise, araştırmanın olumlu sonuçlanma ihtimalini düşük görmelerine rağmen olası büyük kazanımlar için desteklemeyi seçtiklerini, bunun da sonucunu aldıklarını belirtiyor.
