该方法描述于纸张中，“小亚基可以确定在大肠杆菌中表达的烟草Rubisco的酶动力学“9月14日发布于自然植物”。
如果科学家们已经提高了作物产量，如果它们可以加速光合作用方法，植物将二氧化碳（CO 2），水和光进入氧气，最终将蔗糖，用于能量的糖，用于建造新的植物组织。
研究人员专注于Rubisco，一种缓慢的酶，其从二氧化碳中拉（或修复）碳以产生蔗糖。随着CO2，Rubisco有时催化来自空气的氧气的反应，并且当它形成时，它产生有毒的副产品并浪费能量，从而使光合作用低效。
“你希望Rubisco不要与氧气互动，并更快地工作，”说Maureen Hanson.，Liberty Hyde Bailey教授植物分子生物学在康奈尔农业和生命科学学院。
为了实现这一目标，研究人员从烟草植物中取出了Rubisco并将其设计成大肠杆菌。烟草用作研究中的共同模型植物。“我们现在可以制作突变来试图改善酶，然后在大肠杆菌中测试它，”汉森说。
优点是，由于细菌繁殖如此迅速，研究人员可以在大肠杆菌中测试改变的Rubisco并在第二天获得结果。她说：“如果您将新的Rubisco介绍进入植物，那么您必须等待几个月”获得结果，以获得结果。
另一个组的初步工作，将烟草Rubisco进入大肠杆菌导致酶的表达较弱。在植物中，Rubisco由八个大和八个小亚基组成。单个基因编码每个大亚基，但许多基因编码每个小亚基。酶组装的复杂过程和植物中多种酶的存在使得浓难以试验Rubisco。
Led by Myat Lin, a postdoctoral research associate in Hanson’s lab and the paper’s first author, the researchers were able to break down the process and express a single type of large subunit and a single type of small subunit together in E. coli, to understand the enzyme’s properties. By doing this, they attained expression of the enzyme in E. coli that matched what was found in plants.
他们还发现，在胎儿（植物叶子上的微小毛发）中发现的Rubisco亚基比叶细胞中发现的任何亚基更快地工作。
“我们现在有能力在大肠杆菌中创造新版本的植物Rubisco，并找出酶的性质是否更好，”汉森说。“那么，我们可以服用改善的酶并将其放入作物植物中。”
共同作者包括本科研究员William Stone18和Vishalsingh Chaudhari，来自Hanson的实验室的博士后助理。
在汉森实验室，美国能源部支持林和石头，开发大肠杆菌表达体系和试验酶动力学，Chaudhari由国家科学基金资助，审查烟草中个体小亚基的表达。
