Новая синтетическая биология

Вместе с введением совершенно новых процессов в клетки, синтетические биологи работают над улучшением и тех, которые уже в них протекают. Несмотря на миллионы лет эволюции, некоторые аспекты фотосинтеза «остаются крайне неэффективными», пишет Брюстер. Улучшенный фотосинтез может оказать огромное влияние на продуктивность сельского хозяйства. Некоторые ученые попытались применить более эффективные подходы к фотосинтезу на примере простых организмов. Цианобактерии добились более высокой эффективности за счет концентрации CO2 в органеллах под названием карбоксисомы, которые заполнены ферментом РуБиСКо (рибулозобисфосфаткарбоксилаза), необходимым для фиксации углерода. Группа из Корнелльского университета создала растения табака, которые экспрессируют цианобактериальный РуБиСКо в кабоксисомо-подобных структурах внутри хлоропластов растений, повышая скорость фиксации в них углерода. Израильская команда пошла еще дальше, объединив существующие метаболические строительные блоки из различных организмов и разработав множество синтетических путей фиксации углерода, некоторые из которых превзошли природные. Гликолиз — метаболический процесс, высвобождающий энергию из глюкозы — крайне неэффективен. Многие варианты этого процесса включают этап, в котором только четыре атома углерода из шести в сахаре находят хорошее применение, а два других теряются в виде CO2. Это побудило команду из Калифорнийского университета разработать синтетический процесс, неокислительный гликолиз, который находит всем шести атомам углерода хорошее применение.