Una subunità piccola non convenzionale di Rubisco sostiene l'organello di concentrazione della CO₂ nelle piante terrestri

L’evoluzione della fotosintesi ossigenica risulta essere la causa stessa della sua inefficienza: l’enzima Rubisco, responsabile della fissazione della CO₂ atmosferica, ha catalisi lenta e bassa specificità per la molecola, reagendo significativamente anche con O₂. L’aumento di O₂ atmosferico ha richiesto negli ultimi centinaia di milioni di anni lo sviluppo di meccanismi per la concentrazione della CO₂ (CCMs). Il pirenoide è un CCM che si ritiene essersi evoluto indipendentemente in diversi organismi per evoluzione convergente e caratterizza molte alghe e alcune piante, le Anthocerotophyta. La scoperta del pirenoide in questo gruppo di Briofite ha aperto nuove strade di ricerca, accomunate dall’obiettivo di applicare il medesimo CCM alle piante coltivate, per migliorarne il rendimento. Questo studio esamina la natura dei condensati di Rubisco, caratteristici del pirenoide, grazie all’identificazione di un’inusuale isoforma della subunità piccola che forma parte dell’oloenzima, chiamata RbcS-STAR. Quest’isoforma risulta essere responsabile, in quanto linker innato, dei condensati di Rubisco nel modello Anthoceros agrestis ed è in grado di indurli anche quando espressa nella Rubisco di Arabidopsis thaliana. Poiché, rispetto ai linker algali noti, RbcS-STAR non richiede di modificare subunità native di Rubisco nelle piante terrestri per condensare l’enzima, lo studio apre nuove prospettive nell’applicazione biotecnologica del CCM nelle colture.