Cada año, se agregan a la atmósfera cinco mil millones de toneladas de carbono. Mientras tanto, más de 100 mil millones de toneladas de carbono se fijan cada año a través del ciclo de Calvin Benson Bassham (CBB), la vía de fijación de carbono en la fotosíntesis. Rubisco, la enzima más abundante del planeta, cataliza el paso clave del ciclo de CBB al agregar una molécula de CO2 a un azúcar de cinco carbonos, formando dos azúcares de tres carbonos. 

Una barrera principal en los esfuerzos por mejorar la fotosíntesis en las plantas han sido las dificultades técnicas asociadas con la ingeniería genética de rubisco, ya que está contenida en el genoma del cloroplasto. Un desafío que debe superarse para lograr un mayor rendimiento en la transformación de cloroplasto es la selección de células vegetales que contienen un solo genoma de cloroplasto (homoplasmia) y la posterior regeneración de una planta completa. Dado que las células vegetales contienen típicamente cientos de cloroplastos, cada uno de los cuales contiene decenas de copias de su genoma, y ​​los genomas de los cloroplasto generalmente se segregan libremente, lograr la homoplasmia frente a la poliploidía extrema requiere múltiples rondas de selección estricta.

Esperamos crear un nuevo sistema de selección para el aislamiento optimizado de mutantes homoplásmicos. Planeamos utilizar un enfoque basado en CRISPR para apuntar a genomas sin editar para su destrucción, enriqueciendo los genomas con la edición deseada. Si tiene éxito, esto permitirá pruebas más rápidas y de alto rendimiento de las ediciones para mejorar la fotosíntesis.