A RuBisCo é vital para a fotossíntese, mas não é um catalisador eficiente de dióxido de carbono e, pior ainda, por vezes usa oxigénio em vez de CO2. Quando isso acontece, é gerado um subproduto inútil que, se escalar, pode afetar e destruir o processo de fotossíntese completamente. Segundo os investigadores, esta reação é responsável por destruir entre 20 a 50% do potencial de crescimento das colheitas de trigo e arroz. Para evitar este efeito e aumentar a eficácia da RuBisCo, os cientistas da Universidade do Illinois engenharam novas plantas que conseguiram 40% mais massa do que as que foram criadas normalmente.
A enzima processa açúcares de cinco carbonos e dióxido de carbono para os transformar em dois açúcares de três carbonos. O processo parece bastante simples, mas é vital para puxar o dióxido de carbono do ar e convertê-lo numa forma que o metabolismo das células vai conseguir processar. Parte do problema é que por vezes a enzima usa uma molécula de oxigénio, em vez do CO2, o que resulta na formação de um ácido tóxico de dois carbonos. Através de um processo complexo e muito pouco eficiente, as plantas conseguem lidar com este subproduto.
Várias equipas de cientistas têm proposto diferentes processos para ajudar as plantas a processar este químico tóxico e uma delas passa por usar um gene da abóbora e outro de uma alga para converter o químico num composto que pode ser usado noutros processos bioquímicos. Outras abordagens passam pela utilização de cinco genes de bactérias ou pela utilização de genes de abóboras, Arabidopsis e E.Coli.
Em testes feitos em plantas de tabaco, a abordagem que envolve o gene da abóbora e da alga aumentou a produtividade das plantas em 25% e 5% desse aumento foi atingido por ter sido bloqueado o gene transportador do químico tóxico. Fora das estufas, no campo, o processo resultou num aumento da biomassa em 20 a 40%.
O método de manipulação vai ser testado agora em colheitas onde possa ser realmente útil, como do trigo ou arroz.
