ثورة زراعية مع هندسة البناء الضوئي

تمثل عملية البناء الضوئي إحدى العمليات الحيوية الأكثر تعقيداً وأهمية، فهي المسؤولة عن بدء سلسلة الغذاء على سطح الأرض. وبالرغم من توصل العلماء حتى الآن إلى نمذجة هذه العملية في أكثر من 100 خطوة رئيسة، إلا أنهم لا يزالون يكتشفون المزيد، بخاصة ما يتعلق بالبروتينات ذات العلاقة والتي يمكن بهندستها زيادة الغلة الزراعية.

علماء من جامعة ألينوي توصلوا إلى كشف أسرار بروتين مهم في هذه العملية هو CP12 ، ويقولوا ان الفهم الكامل لهذا البروتين سيوفر مساراً إضافياً على طريق زيادة مقدار المحاصيل الزراعية على الأرض. ويشير العلماء في تقرير نشرته مجلة Experimental Botany ان هناك ثلاثة أشكال من هذا البروتين تنظم عمل الإنزيمات الفاعلة في عملية البناء الضوئي، إذ "تخبرها" بأن تعمل عند وجود الضوء، وأن تتوقف عن العمل في الظلام. فهذا البروتين يساعد النباتات على الاستجابة للتغيرات في مستويات الإضاءة ، وهو يوقف نشاط الأنزيمات خلال ثوان عندما يكون النبات مظللاً بورقة أو سحابة. وبدونه، يحتاج النبات الى عدة دقائق لإبطاء نشاط الإنزيمات، مما يكلفه طاقة ثمينة.

ويقول العلماء أنه بدون هذا البروتين والإنزيمات التي يتحكم بعملها، لا يستطيع النبات القيام بعملية البناء الضوئي بكفاءة، والنتيجة نبات صغير الحجم وبذور قليلة صغيرة الحجم أيضاً. ويقولوا ان الانتاج النباتي، ومع التقدم الكبير في تقنيات الزراعة وتحسين الصفات، وصل إلى حدوده القصوى على مدى سنوات القرن الماضي. وبالتالي فان هذا الفهم الدقيق لعملية البناء الضوئي، مع الأدوات التكنولوجية المتوفرة، سيؤدي إلى هندسة عملية البناء الضوئي بما يحقق قفزة كبيرة في مقدار الغلة الزراعية التي ستعطيها النباتات.