Mới đây, các nhà nghiên cứu tại Công ty Living Carbon (Mỹ) đã nghiên cứu tạo ra một loại cây biến đổi gene có thể thu nhận và lưu giữ carbon trong khí quyển nhiều hơn 50% so với cây bình thường, góp phần giảm lượng carbon gây biến đổi khí hậu trong môi trường.
Theo Phó Chủ tịch Living Carbon Yumin Tao, chủ trì nhóm nghiên cứu, cây biến đổi gene được nhóm bổ sung một vài gene từ bí ngô và tảo lục có thể tăng cường quá trình quang hợp do đó làm tăng đáng kể lượng carbon mà một cây có thể lưu trữ trong các mô của nó.
Ông Yumin Tao cho biết, nhóm sử dụng công nghệ sinh học thực vật tiên tiến để tìm ra giải pháp cho cuộc chiến chống biến đổi khí hậu, dựa trên một hình thái tự nhiên. Theo đó, nhóm đã sử dụng tất cả các loại công cụ để cải thiện việc hút carbon từ khí quyển và cô lập hoặc cố định carbon ở dạng thực vật. Nhóm cũng mở rộng, kéo dài tuổi thọ của carbon cố định để nó không quay trở lại bầu khí quyển sớm hoặc thường xuyên như bình thường.
Trong quá trình quang hợp, carbon được chuyển hóa thành đường và chất dinh dưỡng để tất cả các sinh vật sống về cơ bản sử dụng. Cơ sở sinh hóa của quá trình quang hợp phụ thuộc vào một loại enzyme trung tâm gọi là RuBisCo. RuBisCo về cơ bản lấy carbon dioxide từ không khí, sửa chữa nó và chuyển chúng thành tất cả các phân tử sinh học.
Cây dương được các nhà khoa học thử nghiệm bổ sung các nguồn gene để tăng cường quá trình quang hợp và lưu giữ carbon
Bên cạnh đó, các tế bào thực vật phải trải qua một quá trình tiêu tốn nhiều năng lượng và phức tạp được gọi là quá trình quang hô hấp (photorespiration) để phá vỡ các hợp chất. Điều này không chỉ gây lãng phí năng lượng mà còn làm mất rất nhiều carbon cố định dưới dạng CO2, lại được thải vào bầu không khí. Nhóm nghiên cứu đã cố gắng khắc phục vấn đề trên bằng cách chuyển năng lượng này vào quá trình phát triển của cây để lưu trữ lâu hơn carbon trong cây.
Được biết, nhóm đã tạo ra một loại công nghệ lưỡng cực. Phần đầu tiên sử dụng công nghệ RNAi (can thiệp RNA), có thể ức chế sự biểu hiện của chất vận chuyển glycolic, là chất thông thường đưa glycolat ra khỏi lục lạp để quang hô hấp. Phần tiếp theo tạm gọi là TK. TK được thiết kế sao cho các enzym trong lục lạp có thể tiêu thụ hoặc chuyển đổi glycolat trở lại thành CO2 trong lục lạp. Bằng cách sử dụng kết hợp cả hai phương pháp này, nhóm có thể giảm được hiện tượng phân ly ánh sáng hay quang hô hấp.
Theo đó, công nghệ này sẽ khiến cây tạo nhiều gỗ hơn mà không làm tăng độ bền hoặc tăng tuổi thọ của carbon ở dạng cố định.
Sau cuộc thử nghiệm tại phòng thí nghiệm, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng, cây vẫn phát triển bình thường và nhìn thấy sự sụt giảm chất vận chuyển glycolat trong cây.
Living Carbon cũng đang tích cực thử nghiệm các ý tưởng để đưa ra giải pháp lưu trữ carbon vĩnh viễn.
Mộc Trà (T/H)