In vitro evolusjon av karbondioksyd-fikserings enzymet Rubisco

Enzymet Rubisco spiller en nøkkelrolle i primærproduksjonen både på land og i hav. Nesten alt organisk karbon stammer fra atmosfærisk karbondioksyd, fiksert av planter og alger ved hjelp av dette enzymet. Rubisco spiller dermed også en viktig rolle i modulering av atmos færens innhold av drivhusgassen CO2 . Rubisco er imidlertid relativt inneffektivt og representerer ofte et vekstbegrensende trinn i planter og trær. Det eksisterer et stort potensiale for økt produktivitet og for mer effektiv bruk av vann og næringssalter om CO2 fikseringseffektiviteten i C 3-planter kunne økes ved å introdusere en mer effektiv Rubisco. Til nå er det ikke kjent Rubisco enzymer med høyere CO2 fikseringseffektivitet enn enzymet i planter. Men Rubisco fra ulike organismer viser stor diversitet i egenskaper, så kanskje finnes de t en mer effektiv Rubisco i naturen. I dette prosjektet vil Rubisco fra både marine alger og jore-bakterier karakeriseres. Videre vil det lages hybride og mutant Rubisco i in vitro evolusjon-type eksperimenter i et bakterielt genetisk system, med seleksjo n for CO2 fikseringaktivitet. Slike eksperimenter vil forsøke å kombinere de beste egenskapene for Rubisco fra forskjellige organismer. Kanskje kan slike studier legge grunnlaget for protein-engineering av en mer effektiv Rubisco, noe som på sikt kunne få stor nytteverdi.