W sporcie farmakologiczny doping jest niedozwolony, natomiast w biochemii bardzo pożądany, ponieważ fotosynteza w skali świata stanowi potencjalne źródło energii o praktycznie nieograniczonej wydajności. Wiele renomowanych placówek naukowych prowadzi badania zmierzające do opracowania skutecznej technologii umożliwiającej manipulowanie fotosyntezą. Wyniki prac nad tym zagadnieniem przedstawiono podczas dorocznej konferencji American Association for the Advancement of Science w kanadyjskim Vancouver.
Fotosynteza umożliwia roślinom i bakteriom przekształcanie dwutlenku węgla w materię organiczną. Jednak ten naturalny proces nie jest zbyt wydajny. Teoretycznie najwyższa wydajność tego procesu w przypadku upraw takich jak zboża czy buraki cukrowe sięga zaledwie 5 proc.
– Rośliny, algi i niektóre bakterie przekształcają światło i dwutlenek węgla w węglowodany. Kopalne surowce energetyczne, jakie wykorzystujemy, węgiel kamienny, brunatny, ropa naftowa i gaz ziemny, powstały w taki sposób. Ale w ten sam sposób powstają również węglowodany i cukry służące nam za pożywienie. W skali świata już go brakuje. Gdyby udało się zwiększyć wydajność tego procesu tylko o kilka procent, potencjał rolnictwa wzrósłby w niebywały sposób, a tym samym problem głodu w globalnej skali zostałby rozwiązany – powiedziała w Vancouver Anne Jones, profesor biochemii University of Arizona.
Jej zespół pracuje nad zmniejszeniem „strat" zachodzących w procesie fotosyntezy. Wyniki tych prac przedstawiła uczestnikom konferencji w Vancouver. „Straty" powstają z powodu enzymu o nazwie RuBisCO. Występuje on w komórkach roślin, jest aktywny w obecności światła. Może wpływać ograniczająco na fotosyntezę roślin. Gdy tak się dzieje, duża część energii słonecznej pobieranej przez roślinę nie jest wykorzystana. To marnotrawstwo można by zmniejszyć, gdyby udało się odzyskiwać światło biorące udział w fotosyntezie.
Zespół prof. Anne Jones dąży do tego, aby stworzyć na poziomie komórkowym „nanonici" biologiczne, aby następnie przekształcać je w inne komórki stworzone poprzez manipulację genetyczną, produkujące energię i żywność. Takie poprawienie fotosyntezy jest możliwe poprzez modyfikację genów kodujących enzym i poprawę jego aktywności w sposób korzystny dla człowieka. W tym przypadku chodzi o zmianę „stosunku" enzymu do CO2, powinien on szybciej go wiązać.
