SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

id:"swepub:oai:DiVA.org:umu-205368"
 

Sökning: id:"swepub:oai:DiVA.org:umu-205368" > Chitosan-modified p...

Chitosan-modified polyethyleneimine nanoparticles for enhancing the carboxylation reaction and plants' CO2 uptake

Routier, Cyril (författare)
Linköpings universitet,Laboratoriet för organisk elektronik,Tekniska fakulteten
Vallan, Lorenzo (författare)
Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (LCPO−UMR 5629), Université de Bordeaux, Bordeaux INP, CNRS, Pessac, France,Univ Bordeaux, France
Daguerre, Yohann (författare)
Swedish University of Agricultural Sciences,Sveriges lantbruksuniversitet,Institutionen för skoglig genetik och växtfysiologi,Department of Forest Genetics and Plant Physiology
visa fler...
Juvany, Marta (författare)
Swedish University of Agricultural Sciences,Sveriges lantbruksuniversitet,Institutionen för skoglig genetik och växtfysiologi,Department of Forest Genetics and Plant Physiology
Istif, Emin (författare)
Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (LCPO−UMR 5629), Université de Bordeaux, Bordeaux INP, CNRS, Pessac, France,Univ Bordeaux, France
Mantione, Daniele (författare)
Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (LCPO−UMR 5629), Université de Bordeaux, Bordeaux INP, CNRS, Pessac, France; POLYMAT, University of the Basque Country UPV/EHU, San Sebastián, Spain
Brochon, Cyril (författare)
Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (LCPO−UMR 5629), Université de Bordeaux, Bordeaux INP, CNRS, Pessac, France,Univ Bordeaux, France
Hadziioannou, Georges (författare)
Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (LCPO−UMR 5629), Université de Bordeaux, Bordeaux INP, CNRS, Pessac, France,Univ Bordeaux, France
Strand, Åsa, 1977- (författare)
Umeå universitet,Institutionen för fysiologisk botanik,Umeå Plant Science Centre (UPSC),Swedish Univ Agr Sci, Sweden
Näsholm, Torgny (författare)
Swedish University of Agricultural Sciences,Sveriges lantbruksuniversitet,Institutionen för skogens ekologi och skötsel,Department of Forest Ecology and Management
Cloutet, Eric (författare)
Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (LCPO−UMR 5629), Université de Bordeaux, Bordeaux INP, CNRS, Pessac, France,Univ Bordeaux, France
Pavlopoulou, Eleni (författare)
Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (LCPO−UMR 5629), Université de Bordeaux, Bordeaux INP, CNRS, Pessac, France; Institute of Electronic Structure and Laser, Foundation for Research and Technology-Hellas, P.O. Box 1527, Heraklion Crete, Greece,Univ Bordeaux, France; Fdn Res & Technol Hellas, Greece
Stavrinidou, Eleni (författare)
Swedish University of Agricultural Sciences,Sveriges lantbruksuniversitet,Linköpings universitet,Laboratoriet för organisk elektronik,Tekniska fakulteten,Swedish Univ Agr Sci, Sweden,Institutionen för skoglig genetik och växtfysiologi,Department of Forest Genetics and Plant Physiology,Linköping University
visa färre...
 (creator_code:org_t)
 
2023-02-16
2023
Engelska.
Ingår i: ACS Nano. - : American Chemical Society (ACS). - 1936-0851 .- 1936-086X. ; 17:4, s. 3430-3441
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • Increasing plants' photosynthetic efficiency is a major challenge that must be addressed in order to cover the food demands of the growing population in the changing climate. Photosynthesis is greatly limited at the initial carboxylation reaction, where CO2 is converted to the organic acid 3-PGA, catalyzed by the RuBisCO enzyme. RuBisCO has poor affinity for CO2, but also the CO2 concentration at the RuBisCO site is limited by the diffusion of atmospheric CO2 through the various leaf compartments to the reaction site. Beyond genetic engineering, nanotechnology can offer a materials-based approach for enhancing photosynthesis, and yet, it has mostly been explored for the light-dependent reactions. In this work, we developed polyethyleneimine-based nanoparticles for enhancing the carboxylation reaction. We demonstrate that the nanoparticles can capture CO2 in the form of bicarbonate and increase the CO2 that reacts with the RuBisCO enzyme, enhancing the 3-PGA production in in vitro assays by 20%. The nanoparticles can be introduced to the plant via leaf infiltration and, because of the functionalization with chitosan oligomers, they do not induce any toxic effect to the plant. In the leaves, the nanoparticles localize in the apoplastic space but also spontaneously reach the chloroplasts where photosynthetic activity takes place. Their CO2 loading-dependent fluorescence verifies that, in vivo, they maintain their ability to capture CO2 and can be therefore reloaded with atmospheric CO2 while in planta. Our results contribute to the development of a nanomaterials-based CO2-concentrating mechanism in plants that can potentially increase photosynthetic efficiency and overall plants' CO2 storage.

Ämnesord

NATURVETENSKAP  -- Biologi -- Botanik (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Biological Sciences -- Botany (hsv//eng)
NATURVETENSKAP  -- Biologi -- Biokemi och molekylärbiologi (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Biological Sciences -- Biochemistry and Molecular Biology (hsv//eng)
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Nanoteknik -- Nanoteknik (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Nano-technology -- Nano-technology (hsv//eng)

Nyckelord

chitosan
CO2 capture
nanoparticles
photosynthesis
polyethyleneimine

Publikations- och innehållstyp

ref (ämneskategori)
art (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

  • ACS Nano (Sök värdpublikationen i LIBRIS)

Till lärosätets databas

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy