RuBisCO gilt als das am häufigsten vorkommende Protein auf dem Planeten. Eine aktuelle Studie schätzte Auf der Erde gibt es rund 700 Megatonnen RuBisCO. Diese Zahl ist etwa doppelt so hoch die Masse der gesamten Menschheit, alles als ein Enzym.
Der Grund dafür, dass es so viel davon gibt, ist, dass RuBisCO ein Protein ist, das in allen photosynthetischen Organismen vorkommt, von Pflanzen bis hin zu Bakterien. Es ist Wird von allen Organismen verwendet, die Kohlendioxid durch Photosynthese in Kohlenwasserstoffe umwandeln für Energie und Wachstum.
Die Bedeutung von RuBisCO kann kaum genug betont werden. Jedes Jahr werden über 100 Gigatonnen Kohlenstoff gebunden durch Ziehen etwa 450 Gigatonnen Kohlendioxid aus der Atmosphäre. Es ist das Schlüsselenzym, das das Ökosystem des Planeten am Laufen hält, damit alles andere leben kann.
Obwohl RuBisCO lebenswichtig ist, ist es nicht sehr gut in seiner Aufgabe. RuBisCO entstand, bevor die Erdatmosphäre viel Sauerstoff enthieltDaher war das Erkennen und Ablehnen von Sauerstoff für photosynthetische Arten kein Problem. Leider reagiert RuBisCO sehr gerne mit Sauerstoff, ein Prozess, der als Photorespiration bekannt ist Dabei wird kein Kohlendioxid gespalten. Eine Schätzung ist das In rund 35 Prozent der Fälle bindet RuBisCO Sauerstoff statt Kohlendioxid. Dieser Prozess ist eine Energieverschwendung und verringert die Effizienz der Photosynthese, wodurch das Pflanzenwachstum und der Ertrag sinken.
Aus diesem Grund arbeiten Wissenschaftler auf der ganzen Welt daran, die Effizienz von RuBisCO zu verbessern. Ein Grund für die Verbesserung der RuBisCO-Effizienz ist zur Verbesserung der PflanzenerträgeDadurch können sie mehr Zeit damit verbringen, Energie aus der Sonne zu gewinnen und weniger Zeit damit zu verschwenden. Es kann auch notwendig sein, damit Pflanzen dies können mit den Belastungen eines sich erwärmenden Klimas zurechtzukommen. Einige Untersuchungen deuten jedoch darauf hin Photorespiration kann Pflanzen zugute kommen in Stabilisierung des Calvin-Zyklus um die Photosyntheseraten zu steuern und den Stress für die Zellen zu reduzieren.
Die potenziellen Vorteile einer Verbesserung von RuBisCO sind enorm. Es könnte möglich sein, mit weniger menschlicher Arbeit mehr Nahrungsmittel zu gewinnen, die Nahrungsmittelversorgung zu sichern und die landwirtschaftlich genutzte Landmasse zu reduzieren. Eine Pflanze mit reduziertem Energiebedarf könnte auch ein großer Segen für die Weltraumforschung sein und beweisen, dass für Botaniker keine Grenzen gesetzt sind.
