A fotoszintézis kulcsa
A kutatók modern génszerkesztési módszerekkel, például CRISPR-rel mutatták ki, hogy az SKL1 gyakorlatilag minden szárazföldi növényben megtalálható, ugyanakkor semmilyen más élőlényben – például algákban – nincs jelen. A fehérje őse az eredeti Shikimate kinase (SK), de a gén duplikációja során az SKL1 új feladatot kapott: segíti a kloroplasztiszok felépülését, amelyek nélkülözhetetlenek a fotoszintézishez. Ennek ellenére az első vizsgálatokban az SKL1 szerepét csak a virágos növényeknél tudták kimutatni, és azt látták, hogy nélküle fejlődési rendellenességek, például albinizmus és növekedési torzulás jelentkezik náluk.
Ősi májmoháktól a modern búzáig
A kutatók tovább léptek az időben, és az SKL1 jelentőségét a legkorábbi szárazföldi növényekben – például májmohákban – is vizsgálták. Amikor ezekben a növényekben génszerkesztéssel kiiktatták az SKL1-et, ugyanazok a problémák jelentkeztek: sápadt, betegesen torz növények fejlődtek, akárcsak a modern virágosoknál. Fontos megjegyezni, hogy amikor egy SKL1-től megfosztott virágos növénybe visszajuttatták a májmohákból származó SKL1 gént, az albínó palánták ismét zöld leveleket növesztettek – vagyis a fehérje szerepe legalább 500 millió éve változatlan.
Ősi örökség, modern lehetőségek
Ezért az SKL1 felfedezése nemcsak ősi evolúciós rejtélyekre ad választ, hanem hatalmas jelentőséggel bírhat a mezőgazdaságban is: hatékonyabbá teheti a fotoszintézist, illetve új, biztonságos gyomirtók célpontja lehet. Bizonyos növényi csoportokban azonban a fehérje egyes részei eltérnek, így akár fajspecifikus, fenntartható megoldások is körvonalazódhatnak a jövőben. Az SKL1 nélkül viszont elképzelhetetlen lett volna, hogy a növények meghódítsák a szárazföldet, így ennek a fehérjének köszönhető minden szárazföldi élet megalapozása.
