Studien, som publicerades i tidskriften Nature, fokuserade på en grupp bakterier som kallas cyanobakterier. Cyanobakterier är fotosyntetiska bakterier som är ansvariga för att producera cirka 20 % av syret i jordens atmosfär. De använder ett speciellt enzym som kallas ribulos-1,5-bisfosfatkarboxylas/oxygenas (Rubisco) för att binda koldioxid till organiska föreningar.
Rubisco är ett komplext enzym som består av 16 proteinsubenheter. I studien kunde forskarna identifiera generna som kodar för dessa subenheter och bestämma hur de regleras. De upptäckte också hur underenheterna sätts ihop till det slutliga Rubisco-enzymet.
Denna information kan användas för att konstruera cyanobakterier som är mer effektiva vid fotosyntes. Detta kan i sin tur leda till utvecklingen av nya biobränslen och andra produkter som är gjorda av växtmaterial. Det kan också bidra till att förbättra effektiviteten av fotosyntesen i växter och alger, vilket kan bidra till att minska nivåerna av växthusgaser i atmosfären.
"Denna studie ger en ny förståelse för hur bakterier bygger det viktiga kolfixerande maskineriet som gör att de kan omvandla koldioxid till organiska föreningar", säger JBEI-direktör Jay Keasling. "Denna information kan leda till nya sätt att förbättra effektiviteten av fotosyntes i växter och alger, vilket i sin tur kan bidra till att minska nivåerna av växthusgaser i atmosfären."
Studien finansierades av U.S. Department of Energy's Office of Science och National Science Foundation.
