Grant za dva a půl milionu eur na vývoj „superorganismu“ míří do Česka

Listy buku prosvětlené sluneční září
Listy buku prosvětlené sluneční září

Jak vylepšit fotosyntézu, aby z ní rostliny získávaly více energie a zároveň odolávaly stresovým podmínkám?

Josef Komenda z Akademie věd dostal v prestižní soutěži ERC Synergy grant v přepočtu téměř 65 milionů korun. Cílem unikátního projektu PhotoRedesign je zjistit, jak lépe využívat proces fotosyntézy. V České republice byl tento grant udělen poprvé.

„Cílem projektu je otestovat, že jsme něco podobného schopni vytvářet u sinic. Pokud zjistíme, že ano, chceme podobné věci provádět u rostlin.“ 
Prof. Josef Komenda, vedoucí laboratoře fotosyntézy Mikrobiologického ústavu AV ČR

Hlavní cíle projektu PhotoRedesign

Vědci chtějí vytvořit superorganismus, který bude schopen efektivně fungovat za podmínek měnícího se klimatu a který bude schopen efektivně využívat sluneční energii. Zároveň bude odolný vůči stresovým podmínkám. Ty totiž v procesu fotosyntézy často vedou k výrazným ztrátám.

Jednobuněčné sinice rodu Synechococcus

Vědci z konsorcia tří vědeckých ústavů se budou snažit o vytvoření superorganismu, který by spojil jednotlivé komponenty procesu fotosyntézy z různých typů organismů. Základním organismem se stanou sinice.

Co je sinice?

Sinice je jednobuněčný organismus, který se vyznačuje schopností fotosyntézy. Najdete je ve velkém množství ve vodě, ale i v půdě a mnohdy žijí i v extrémních podmínkách, jako jsou například pouště či polární oblasti.

 Vědci rozšíří jejich schopnosti využívání energie ze Slunce a také zvýší jejich odolnost vůči stresu, kterému jsou vystaveny zvláště v podmínkách měnícího se klimatu. Tyto stresové podmínky při procesu fotosyntézy velmi často vedou ke ztrátám.

Vědci usilují o vytvoření jakési továrny na úrovni mikroorganismů, které budou schopny vytvářet biomasu aktivněji. Výhledem pak je také efektivnější výroba biopaliv.

 

Jaké budou metody výzkumu?

Výzkum zahrnuje metodologie molekulární biologie, biochemie, biofyziky i syntetické biologie. Vědci budou přenášet různé typy genů, které jsou v jednotlivých organismech důležité pro to, aby organismus byl schopen fotosyntézu dělat. „Sinice doplníme tím, co jim chybí z rostlin nebo třeba z bakterií, a tím zvýšíme účinnost při zpracování sluneční energie,” říká Josef Komenda. Sinice jsou poměrně jednoduše adaptabilní, takže vědci u nich mohou dosáhnout řady změn v horizontu týdnů či měsíců, a tak rychle upravovat vlastnosti organismu. 

Co je fotosyntéza?

Je to přírodní proces, který převádí energii slunce do rostlin. Bez něj by nebyl život na Zemi možný. Produkuje kyslík a dochází při něm k pohlcování kysličníku uhličitého.

Výzkum umožní pouze spolupráce vědců 

„V Třeboni jsme specialisté na fotosyntézu, zabýváme se jí u sinic i jiných mikroorganismů. Kolegové v Mnichově se zabývají rostlinami, kolegové v Sheffieldu zase fotosyntetickými bakteriemi,“ říká ke spolupráci vědeckých ústavů Josef Komenda.

„Výhodou Mnichova je, že je poměrně blízko Třeboně, takže plánujeme velmi intenzivní kontakty. Studenti z Mnichova budou pracovat v Třeboni a naši zase tam. Podobné to bude i s pracovištěm v Sheffieldu.“ Vědci budou své znalosti dávat dohromady, každý k danému organismu přinese ty své. Podle Josefa Komendy je totiž jen tak možné dosáhnout cílů, které si v projektu určili.

Spustit audio
autoři: Zuzana Machálková, Marek Kuchařík|zdroj: Český rozhlas