Overraskende resultater kaster nyt lys på fotosyntese – Københavns Universitet

Institut for Plante- og Miljøvidenskab > Nyheder > Overraskende resultate...

15. august 2018

Overraskende resultater kaster nyt lys på fotosyntese

Biosyntese

Et nyt forskningsstudie afslører hidtil ukendte processer i fotosyntesen, og meget tyder på, at den nye forskning kan være med til at gøre produktionen af blandt andet biobrændstof mere bæredygtig.

Cyanobakterier (Foto: Yumiko Sakuragi).

Du kender formentlig cyanobakterier som de blågrønalger, der på en varm sommerdag kan forvandle den danske badestrand til en giftig suppe. Men et nyt studie viser, at bakteriernes fotosyntese faktisk kan åbne op for nye muligheder, når det kommer til produktionen af for eksempel brændstof, aromastoffer og medicin gennem biosyntese.

Ved hjælp af genteknologi har forskerne nemlig undersøgt, hvilken effekt øgede mængder af gavnlige enzymer har på fotosyntesen. Til forskernes overraskelse viste det sig, at et forøget antal af enzymet ’BiBP’ satte gang i en biokemisk kædereaktion. En reaktion, der i sidste ende kan udnytte fotosyntesen til en mere bæredygtig produktion.

Celler i balance

Bag undersøgelsen står bl.a. Associate Professor Yumiko Sakuragi, der er ledende forsker på studiet, og hun er positivt overrasket:

”Flere BiBP-enzymer forøger effektiviteten af fotosyntesen massivt og særligt under forhold, der efterligner fremtidens klima med højere mængder CO2 i luften,” fortæller Yumiko Sakuragi og fortsætter:

”Det, der særligt var en overraskelse for os, var, at vi ved at ændre et enkelt trin i fotosyntesen kunne se et kæmpe skifte i hele bakteriens stofskifte.”

Enzymer, som forskerne ikke havde rørt ved, blev pludselig produceret i langt større mængder på trods af, at de ikke er koblet til BiBP genetisk. Det, mener forskerne, kan være udtryk for, at cellen har et internt responssystem, som den kan bruge til at tilpasse sig ændrede forhold og opretholde intern balance.

Sukkerstoffer danner rammen om fremtidig forskning

Bakterierne, som forskerne har undersøgt, skiller sig af med de overskydende fotosynteseprodukter gennem cellevæggen i form af sukker. Den slags udskillelse er hidtil ukendt, og forskerne arbejder videre med ideen om, at sukkerstofferne kan bruges som en grøn nærringsfabrik til organismer, der ved hjælp af biosyntese kan producere højværdistoffer som blandt andet brændstof, aromastoffer og medicin.


Overskydende fotosynteseprodukter i form af sukker udskilles gennem bakteriens cellevæg (Illustration: Yumiko Sakuragi).

”Vi har en stor forståelse for gær og andre bakterier, som ved hjælp af genteknologi kan bruges til at syntetisere værdifulde stoffer. Cyanobakterierne fra vores studie kan derfor levere vigtig næring til de organismer og på den måde indirekte være med til at producere for eksempel biobrændstof,” siger Yumiko Sakuragi.

I tillæg til sit potentiale inden for grøn biosyntese, kan udskillelsen af sukker være med til at illustrere, hvordan planters fotosyntesefabrikker, grønkorn, fungerer fysiologisk.

Grønkornene er nemlig evolutionært tæt beslægtede med cyanobakterierne, og den nye viden kan nu lede til et forskningsprojekt med fokus på, om grønkorn på samme måde som cyanobakterier udskiller sukkerstoffer ved øget fotosyntese.