Ingegnerizzazione metabolica della fotorespirazione nell'alga Nannochloropsis gaditana

L’utilizzo di fonti energetiche alternative provenienti dalla biomassa prodotta dagli organismi fotosintetici può rappresentare un’alternativa ai combustibili fossili. La loro loro produzione è attualmente limitata perché la porzione di biomassa globale attualmente utilizzata dall’uomo è insostenibile dal punto di vista ambientale. Questo esclude quindi la possibilità di impiegare aree naturali non ancora sfruttate per produrre biomassa a scopi energetici. Al fine di ottenere una biomassa da destinare alla produzione di energia, senza sottrarla da altri usi, è indispensabile un miglioramento della produttività del processo fotosintetico. Ad esempio, la fotorespirazione, nonostante sia un pathway necessario al mantenimento dell’efficienza della fotosintesi, comporta delle perdite energetiche, di carbonio e di azoto organici. Per questo motivo, l’inserimento di un pathway metabolico per bypassare la fotorespirazione migliorandone l’efficienza, potrebbe rappresentare una valida opzione. In questo studio vengono quindi analizzati gli effetti fenotipici dell’inserimento del, pathway del ciclo del β-idrossiaspartato (BHAC) nel genoma dell’alga Nannochloropsis gaditana per aumentare la sia la sua crescita che la biomassa prodotta mediante il processo fotosintetico. In questo studio sono stati presi in considerazione la resa quantica massima Fv/Fm e il monitoraggio della crescita degli spot algali. Questo approccio non ha consentito di dimostrare differenze tra i trasformanti per i geni BHAC e il ceppo wild type. Il motivo molto probabilmente risiede nel fatto che l’inserimento del BHAC non consente di migliorare il processo di fotosintesi. Questo risultato è importante in quanto offre un’indicazione per cercare un possibile effetto fenotipico dovuto all’introduzione di questi geni suggerendo l’introduzione del BHAC in un ceppo incapace di effettuare la fotorespirazione, l’inserimento di altri geni del BHAC anche in presenza della fotorespirazione, e la validazione dell’attività dei geni mediante dei saggi enzimatici al fine di verificare se le proteine prodotte svolgono le loro attività enzimatiche correttamente.