Descripción del proyecto
Mejorar la fotosíntesis con luz roja lejana
Las plantas solo utilizan una pequeña parte del espectro solar, por lo que pierden más del 50 % de los fotones entrantes. Sin embargo, las cianobacterias pueden crecer con luz roja lejana, lo cual desafía las creencias anteriores sobre la fotosíntesis. El equipo del proyecto FARED WELL, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, investiga cómo se adaptan las cianobacterias a la luz roja lejana y explora cómo puede utilizarse este conocimiento para modificar los sistemas fotosintéticos de las plantas. El equipo pretende comprender cómo se producen los nuevos pigmentos, cómo se integran en las proteínas fotosintéticas y cómo influyen en la eficacia y regulación de la fotosíntesis. Mediante métodos «in vivo», «in vitro» e «in silico», el equipo del proyecto estudiará si la introducción de una respuesta a la luz roja lejana en las plantas puede mejorar el rendimiento de los cultivos.
Objetivo
Photosynthesis, the process that sustains life on our planet by generating food and supplying oxygen, is astonishingly inefficient: less than 1% of accessible solar energy is converted into biomass by a crop. Improving photosynthesis is thus a promising approach to meet the increasing demand for food production. The capacity to optimally harness light is a crucial factor in the photosynthetic process, especially in light-limited environments. However, plants only utilize the visible part of the solar spectrum (400-700 nm), which results in more than 50% of the photons reaching the Earths surface being discarded. This represents an important limitation, especially for crops, as plants in the field are close together, and the light reaching the lower leaves is almost exclusively far-red (>700 nm). Until recently, it was believed that 700 nm was the thermodynamic limit of oxygenic photosynthesis. However, the discovery of several species of cyanobacteria, the prokaryotic ancestors of plant chloroplasts, that can grow in far-red light has shown that this is not the case. How can cyanobacteria use far-red light? Would it be possible to introduce the same mechanisms into plants to expand their spectral coverage and increase light-use efficiency? This project aims to address these questions by elucidating the mechanisms underlying far-red light acclimation in cyanobacteria and re-designing them to be compatible with the photosynthetic system of plants. This requires to address knowledge gaps related to the synthesis of novel pigments, their integration into photosynthetic proteins, and their impact on photochemical efficiency and photosynthesis regulation. For this I will combine in vivo, in vitro and in silico approaches, ranging from molecular biology to ultrafast spectroscopy and modeling, which is the trademark of my group. This project will determine if implementing a far-red response in plants is viable, beneficial, and a potential strategy for crop enhancement.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitución de acogida
1081 HV Amsterdam
Países Bajos