Snellere fotosynthese, hogere gewasopbrengsten

Ondanks de toenemende hoeveelheid koolstofdioxide in onze atmosfeer, zijn de meeste planten verrassend inefficiënt in het omzetten van koolstofdioxide in suiker tijdens fotosynthese. Algen doen dit echter zeer efficiënt, dankzij een eiwitstructuur die de pyrenoïde wordt genoemd - en Martin Jonikas '04 gelooft dat dit weinig bestudeerde cellulaire werkpaard de voedselproductie zou kunnen transformeren.

Het construeren van een pyrenoïde in gewassen zoals rijst en tarwe zou hun koolstofopname kunnen verhogen en de opbrengst met maar liefst 60% kunnen verhogen, zegt Jonikas, een assistent-professor moleculaire biologie aan de Princeton University en de ontvanger van de 2020 Vilcek Prize for Creative Promise in Biomedical Science , die uitstekende immigranten in de vroege carrière in de Verenigde Staten erkent.

Omdat fotosynthese een cruciale rol speelt in de koolstofcyclus van de planeet, kunnen pyrenoïden mogelijk ook bijdragen aan het oplossen van andere problemen waarmee we worden geconfronteerd op het gebied van duurzaamheid, waaronder klimaatverandering, zegt hij.

VILCEK STICHTING

Toen hij acht jaar oud was, kwam Jonikas vanuit Frankrijk naar de VS met zijn geofysicus-moeder en informaticus-vader toen de eerste lid werd van de UC Berkeley-faculteit. Aan het MIT volgde hij zijn bachelor in lucht- en ruimtevaarttechniek, maar een les moleculaire biologie met professor (nu emerita) JoAnne Stubbe inspireerde hem om van vakgebied te veranderen. Ze opende mijn ogen voor de realiteit dat de meest verbazingwekkende machines op aarde levende organismen zijn. Ik was verslaafd! hij zegt.

Hij promoveerde vervolgens in biochemie en moleculaire biologie aan UC San Francisco, waar hij gefascineerd raakte door fotosynthetische organismen terwijl hij werkte met adviseurs, waaronder Jonathan Weissman, PhD '93, die sindsdien is toegetreden tot de MIT-faculteit. Tegen 2010 had Jonikas zijn eigen laboratorium in de afdeling Plantenbiologie van het Carnegie Institution for Science. Zes jaar later verhuisde hij naar Princeton, waar zijn team zich richt op de zoetwater eencellige algen Chlamydomonas — bij plantenbiologen algemeen bekend als Chlamy. ( Sammy de Chlamy is een van de drie muziekvideo's die zijn lab heeft geproduceerd met songwriter Jonathan Mann om kinderen te leren over fotosynthese.)

Naast het ontrafelen van de moleculaire samenstelling van pyrenoïden, heeft zijn team een ​​bibliotheek van 60.000 . gegenereerd Chlamydomonas mutanten - de eerste in zijn soort voor een eencellig fotosynthetisch organisme. Onderzoekers in andere gebieden zullen het kunnen gebruiken als een hulpbron voor werk dat ook de gewasopbrengsten zou kunnen verbeteren.

Als het ons doel als beschaving is om meer voedsel te produceren met minder middelen, zijn al deze benaderingen uiteindelijk de moeite waard, zegt Jonikas.

zich verstoppen