فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

فرآیندهای فتوسنتز، یکی از تأثیرگذارترین واکنشهای بیوشیمیایی در کره زمین هستند، به طوری که تقریباً تمام موجودات زنده با محصولات فتوسنتز تغذیه میشوند. امروزه با افزایش جمعیت جهان به مرز نه میلیارد نفر، تقاضا برای غذا و انرژی به طور قابل توجهی افزایش یافته است. علاوه بر آن تغییرات آبوهوایی غیرمنتظره مانند خشکسالی و سیل، مساحت زمینهای کشاورزی را کاهش داده و این وضعیت، نیاز به بهبود عملکرد محصولات کشاورزی را دوچندان میکند. پیچیدگی ساختمانی برخی از آنزیمهای مهم مسیر فتوسنتز نظیر روبیسکو و نیاز به همترازی زیرواحدهای آن در هولوآنزیم، چالشهای جدی را در افزایش کارایی فتوسنتز با دستورزی این آنزیمها به وجود آورده است. یکی از ایدههای بلندپروازانه برای تأمین تقاضای جهانی غذا و بهبود بهرهوری محصولات در آبوهوای گرم و خشک، بازطراحی مسیرهای آناتومیکی و بیوشیمیایی گیاهان C3 با استفاده از نقشه متابولیکی گیاهان C4 بوده است. از زمان کشف مسیرهای فتوسنتزی، مطالعاتی در زمینه افزایش بیان برخی از آنزیمهای موجود در مسیر فتوسنتزی گیاهان C4 در گیاهان C3 انجام شده است. هرچند این افزایش بیان به تنهایی موجب افزایش توان فتوسنتزی و تولید محصول بیشتر نشده است، اما نشاندهنده پتانسیل بالای مهندسی متابولیک به عنوان ابزاری کارآمد در اصلاح گیاهان زراعی است. یافتههای اخیر دریچهای جدید برای استفاده از آنزیمهای موجودات فتوسنتزکننده سادهتر، مانند سیانوباکترها و جلبکها، برای بهبود قابلتوجه در عملکرد فتوسنتز گیاهان C3 را نشان میدهد. این یافتهها، روزنههای موثرتری برای مهندسی مسیرهای متابولیکی و ایجاد یک معماری مجدد در گیاهان C3 معرفی کرده است که در این مطالعه به آن اشاره میشود.