Raskere fotosyntese, høyere avling

Til tross for den økende overfloden av karbondioksid i atmosfæren vår, er de fleste planter overraskende ineffektive til å omdanne det til sukker under fotosyntesen. Alger gjør dette imidlertid veldig effektivt, takket være en proteinstruktur kalt pyrenoid - og Martin Jonikas '04 mener at denne understuderte cellulære arbeidshesten kan transformere matproduksjonen.

Konstruering av en pyrenoid til avlinger som ris og hvete kan øke deres karbonopptak og øke utbyttet med så mye som 60 %, sier Jonikas, assisterende professor i molekylærbiologi ved Princeton University og mottakeren av Vilcek-prisen 2020 for kreativt løfte i biomedisinsk vitenskap , som anerkjenner fremragende innvandrere i tidlig karriere i USA.

Fordi fotosyntese spiller en kritisk rolle i planetens karbonsyklus, kan pyrenoider også være i stand til å bidra til å løse andre problemer som vi står overfor i bærekraft, inkludert klimaendringer, sier han.

VILCEK STIFTELSEN

Åtte år gammel kom Jonikas til USA fra Frankrike sammen med sin geofysikermor og dataforskerfar da førstnevnte begynte på UC Berkeley-fakultetet. Ved MIT tok han sin bachelorgrad i romfartsteknikk, men en molekylærbiologitime med professor (nå emerita) JoAnne Stubbe inspirerte ham til å skifte felt. Hun åpnet øynene mine for virkeligheten om at de mest fantastiske maskinene på jorden er levende organismer. Jeg ble hekta! han sier.

Han fortsatte med en doktorgrad i biokjemi og molekylærbiologi ved UC San Francisco, hvor han ble fascinert av fotosyntetiske organismer mens han jobbet med rådgivere inkludert Jonathan Weissman, PhD '93, som siden har sluttet seg til MIT-fakultetet. I 2010 hadde Jonikas sitt eget laboratorium ved Carnegie Institution for Sciences avdeling for plantebiologi. Seks år senere flyttet han til Princeton, hvor teamet hans fokuserer på den ferskvanns encellede algen Chlamydomonas - ofte kjent som Chlamy blant plantebiologer. ( Sammy the Chlamy er en av tre musikkvideoer laboratoriet hans har produsert med låtskriver Jonathan Mann for å lære barn om fotosyntese.)

I tillegg til å avdekke den molekylære sammensetningen av pyrenoider, har teamet hans generert et bibliotek på 60 000 Chlamydomonas mutanter - den første i sitt slag for en encellet fotosyntetisk organisme. Forskere på andre områder vil kunne bruke det som en ressurs for arbeid som også kan øke avlingene.

Til slutt, hvis målet vårt som sivilisasjon er å produsere mer mat med færre ressurser, er alle disse tilnærmingene verdt å følge, sier Jonikas.

gjemme seg