据《康奈尔纪事报》报道，康奈尔大学的研究人员利用细菌作为媒介，成功地将红藻的关键区域转移到烟草植物中，与使用未改变的蛋白质种植的烟草相比，其光合作用和植物生长速度提高了一倍。

这项研究的重点是Rubisco，这是整个生态系统中最丰富的蛋白质。这种蛋白质通过固定碳来完成光合作用的第一步，但它很慢，很难区分二氧化碳和氧气，这往往限制了植物的生长和作物的产量。

研究人员发现了一种红藻，Griffithsia monilis (Gm)，其中含有Rubisco，其固定碳的效率比其他生物中的Rubisco高30%。Laura Gunn和她的合著者利用GmRubisco的3D结构成功地将球形红杆菌(RsRubisco)的少量区域嫁接到细菌Rubisco中。

“RsRubisco效率不高，但它与gmrubisco非常接近——它们就像表亲——这意味着与陆地植物的Rubisco不同，它接受嫁接序列，”Gunn说。“RsRubisco也不需要任何特殊的伴侣来折叠和组装陆地植物。”

使用改变后的Rubisco，羧化率提高了60%，羧化效率提高了22%，RsRubisco区分二氧化碳和氧气的能力提高了7%。当将其移植到烟草中时，与未改变RsRubisco的烟草相比，其光合作用和植株生长增加了一倍。

Gunn说:“我们还没有达到超越野生型烟草的地步，但我们正走在正确的轨道上。”“我们只需要对Rubisco性能进行相当适度的改进，因为在整个生长季节中，即使是很小的提高也会导致植物生长和产量的巨大变化，并且潜在的应用跨越许多领域:更高的农业生产;更高效、更实惠的生物燃料生产;固碳方法;以及人工能源的可能性。”

这项研究得到了澳大利亚研究委员会转化光合作用卓越中心、Formas未来研究领导者和欧洲区域发展基金的支持。