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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Screening and characterization for fast rubisco activating and heat stable rubisco activase to enhance crop photosynthesis and productivity in the future warm climate.

Descripción del proyecto

Una enzima sensible al calor para garantizar la seguridad alimentaria

La fijación de CO2 en la fotosíntesis está limitada principalmente por una enzima, la RuBisCo, que presenta varias ineficiencias, como la inhibición de sus centros activos por derivados del fosfato de azúcar. Ello implica una reducción de la productividad de los cultivos y de la eficiencia en el uso de los recursos. En un momento en que el cambio climático ya está afectando a la productividad de los cultivos al disminuir la fijación de CO2 en la fotosíntesis, la preocupación por la seguridad alimentaria mundial ha ido en aumento. El equipo del proyecto ScreenRca, financiado con fondos europeos, utilizará la enzima rubisco activasa (Rca), una enzima crucial sensible al calor que determina la eficiencia de la fijación de CO2 por la RuBisCo, como diana prometedora para desarrollar cultivos productivos y eficientes en el uso de recursos de cara al futuro clima cálido. En concreto, se identificarán y se caracterizarán las Rca termoestables y de activación rápida de RuBisCo en gramíneas adaptadas al calor.

Objetivo

The future warm climate is predicted to reduce crop productivity by decreasing the CO2 fixation in photosynthesis, which is a concern for global food security. CO2 fixation in photosynthesis is mainly constrained by an enzyme, Rubisco. Rubisco has several inefficiencies, including inhibition of its active sites by sugar-phosphate derivatives. Rubisco inhabitation reduces photosynthetic CO2 fixation and, hence, crop productivity and resource-use efficiency. The removal of such inhibitors to restore rubisco activity needs interaction with enzyme rubisco activase (Rca). Rca is a crucial heat-sensitive enzyme determining the efficiency of CO2 fixation by Rubisco and, hence, crop productivity and resource-use efficiency. Consequently, Rca is a promising target to develop productive and resource-use efficient crops for the future warm climate. The limited evidence suggests that exploitable diversity in the speed of rubisco activation and heat stability of Rca exists in nature. However, this diversity is largely unexplored, thus hindering our efforts to use Rca in crop improvement. To fill this gap, ScreenRca will identify and characterize fast Rubisco activating and heat-stable Rca in warm adapted C4 grasses - grasses with C4 type of photosynthesis. Specifically, ScreenRca will use diverse accessions of C4 model grass Setaria viridis and C4 model crop Sorghum bicolor adapted to a range of temperature gradients. These C4 accessions will be exposed to short- and long-term warm environments to identify novel, fast Rubisco activating and heat-stable Rcas using an intradisciplinary approach melding physiology, biochemistry, molecular biology, and synthetic biology. Further, these novel Rcas will be characterized to uncover underlying mechanisms responsible for the efficiency in rubisco activation and heat-stability. These novel Rcas will have utility to develop climate-resilient, productive, and resource-use efficient crops.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2021-PF-01

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Coordinador

HEINRICH-HEINE-UNIVERSITAET DUESSELDORF
Aportación neta de la UEn
€ 189 687,36
Dirección
UNIVERSITAETSSTRASSE 1
40225 Dusseldorf
Alemania
Región
Nordrhein-Westfalen Düsseldorf Düsseldorf, Kreisfreie Stadt
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
Sin datos

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