В проучване, публикувано вСборник на Националната академия на науките, изследователи от държавния университет на Юта и техните международни колеги разкриха нови открития, които биха могли значително да напреднат в генното инженерство на азотната фиксация в хранителните култури. Екипът, ръководен от биохимиците Lance Seefeldt и Zhi-Yong Yang, откри рационализиран метод, включващ само седем ключови гена, които позволяват на зърнени култури като царевица и ориз да преобразуват атмосферния азот в използваеми хранителни вещества.
В исторически план азотът, който е от съществено значение за растежа на растенията, е бил доставян чрез синтетични торове, метод, силно зависим от процеса на Haber-Bosch, разработен преди повече от век. Въпреки че е ефективен за стимулиране на глобалното производство на храни, този процес изисква значителни вложения на изкопаеми горива и има значителен отпечатък върху околната среда. За разлика от това, способността на културите да фиксират азот от въздуха, използвайки само слънчева светлина, може драматично да намали нуждата от химически торове и да смекчи свързаните с това въглеродни емисии.
Seefeldt и Yang, работещи с учени от Политехническия университет в Мадрид и университета Carnegie Mellon, се фокусираха върху интегрирането на азотфиксиращи гени в митохондриите и хлоропластите на растенията. Този подход би позволил на растенията да произвеждат торове независимо, потенциално трансформирайки земеделските практики, особено в региони като Субсахарска Африка, където достъпът до синтетични торове е ограничен.
Пробивът се простира и до космическото земеделие, подкрепяйки дълготрайни мисии и потенциални усилия за колонизация чрез осигуряване на устойчив метод за отглеждане на култури в извънземни среди.
Докато светът се бори с двойните предизвикателства на изменението на климата и нарастващото търсене на храни, това изследване предлага обещаващ път към по-устойчиви и издръжливи селскостопански системи. Текущата работа на екипа се стреми да усъвършенства допълнително генетичните комбинации, необходими за ефективна азотна фиксация в растенията, с цел да организира пълна симфония на генетична активност за оптимален синтез на хранителни вещества.
