Általános iskolai tananyag, hogy a növények fotoszintézissel állítanak elő energiát a napfény segítségével. Ez a folyamat azonban sok növényben hibás, és bizonyos körülmények közt elindul egy fotorespiráció nevű folyamat, amelynek ellentétes hatása van, és visszafogja a növekedését. Amerikai kutatók változtattak ezen, és olyan növényeket hoztak létre, amelyeknek 40 százalékkal nagyobb a hozamuk.
A növények nagy részében a Rubisco nevű enzim, a világ legelterjedtebb fehérjéje felel a fotoszintézisért, és részben önmaga ellen dolgozik, mivel oxigénben gazdag légkört teremt, ami a fotorespiráció beindulásának kedvez. A növény ezzel rengeteg energiát és erőforrás elveszteget, amit a fotoszintézissel a saját növekedésére is fordíthatna - mondja Paul South, az Illinois Egyetem kutatója, a tanulmány fő szerzője.
A tudósok sem voltak képesek arra, hogy megakadályozzák a fotorespirációt, ám ezt a rendkívül összetett, több lépésből álló folyamatot jelentősen leegyszerűsítették, és ezzel a növény sok erőforrást megtakaríthat. A kutatómunka során különböző gének aktiválásával többféle alternatív útvonalat alakítottak ki az evolúció által létrehozott bonyolult folyamat helyett, és 1700 egyeden vizsgálták, hogy melyik kombináció a leghatékonyabb.
Két év elteltével azt tapasztalták, hogy a módosított növények jóval fejlettebbek, magasabbak lettek, és 40 százalékkal nagyobb biomasszát képeztek, mint az eredeti változatok. A tesztet dohánynövényen végezték el, mert azt egyszerű módosítani, eredményeket tesztelni rajta, és most arra készülnek, hogy szóján, rizsen, burgonyán, paradicsomon és padlizsánon is kipróbálják a módszert.
Egy évtized is eltelhet, mire az ételt adó növényeken is biztonságosan tudják alkalmazni a genetikai módosítást, és megkapják a szükséges engedélyeket az illetékes élelmiszerügyi hatóságoktól. Mivel a kutatómunka a nemzetközi RIPE (Realizing Increased Photosynthetic Efficiency) projekt része, a gazdálkodók – főleg a Szubszaharai régióban és Délkelet-Ázsiában – licencdíj megfizetése nélkül hasznosíthatják majd az eredményeket.