Листья можно использовать для производства биотоплива

У людей, которые потребляют слишком много сахара, при этом не занимаясь спортом, набирается вес. Эта известная истина, оказывается, верна и для растений. Как выяснилось, листья растений способны утолщаться, накапливая сахара.

В отличие от людей, растениям полнота не вредна, а в случае с листьями, это еще и полезно для людей. Дело в том, что благодаря свойству листьев накапливать сахара, их можно превратить в биофабрику по производству биотоплива и других полезных химических соединений.

Правда, сахара сами по себе не накапливаются в листьях, поэтому «кормить» растение, как людей, не выйдет. Процесс производства «еды» у растений происходит в результате сложных химических реакций воды, солнечного света и углекислого газа, которые «превращаются» в сахара. Однако эти сахара обычно транспортируются из листьев в другие части растения (например, в стволы деревьев) и превращаются в вещества, которые нужны ему для роста и развития. Масла, которые важны для биотоплива, тоже не накапливаются в листьях в больших количествах (они накапливаются в больших количествах только в семенах некоторых видов растений).

Понимая, что листья гораздо удобнее для использования в индустрии производства биотоплива, чем семена, сотрудники Национальной лаборатории США Brookhaven смогли детально изучить химические процессы метаболизма растений и гены, контролирующие его. Ученые пришли к выводу, что досконально зная все особенности биохимии производства масел и сахаров и их транспортировки можно вывести растения, у которых накапливаются масла в листьях.

В результате лаборатории удалось вывести растения, сочетающие в себе свойства, нужные для накопления сахаров: у них блокировалась транспортировка некоторых сахаров из листьев и их переработка в другие вещества. В результате эти растения удалось обогатить нужными маслами.

Изначально ученые просто предполагали, что сохранение сахаров в листьях увеличит производство масел, но научных подтверждений у них не было. Изыскания подтвердили предположения, что высокая концентрация сахаров в листьях подавляет белок, регулирующий их транспортировку и переработку. Затем были найдены эти регулирующие белки и гены включения и выключения производства масел, на которые они воздействуют.

После этого были обнаружены мутации, которые влияют на производство таких белков и выведены растения, в будущем способные стать основой для создания сортов, у которых сахара будут накапливаться в листьях.

Источник: Brookhaven National Laboratory