Για δεκαετίες, η συνεχώς αυξανόμενη πληθυσμιακή αύξηση έχει κάνει τους ανθρώπους να ανησυχούν για τη μακροπρόθεσμη βιωσιμότητα του πλανήτη μας. Ίσως η μεγαλύτερη ανησυχία; Πώς καλύτερα να ταΐζετε όλους. Αναζητώντας μια λύση σε αυτό το πρόβλημα, επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον στο Σεντ Λούις αναζητούν ένα μέσο με το οποίο τα φυτά μπορούν να δημιουργήσουν το δικό τους λίπασμα. Μια τέτοια σημαντική ανακάλυψη θα μπορούσε να σημαίνει ότι οι αγρότες δεν θα χρειάζεται πλέον να το αγοράζουν και να το απλώνουν με το χέρι στις καλλιέργειές τους για να αναπτυχθούν.
Η καινοτόμος λύση τους περιλαμβάνει ένα γενετικά τροποποιημένο βακτήριο που είναι σε θέση να τραβήξει το λίπασμα από τον αέρα. Επειδή το βιοδιαθέσιμο άζωτο είναι ένα κρίσιμο θρεπτικό συστατικό για την παραγωγικότητα των καλλιεργειών, αυτό θα μπορούσε να αποδειχτεί ότι αλλάζει το γεωργικό παιχνίδι.
Προτεινόμενα βίντεο
«Μια μακροπρόθεσμη και βιώσιμη λύση θα είναι τα φυτά να φτιάχνουν το δικό τους άζωτο». Χιμάδρι Πακρασίου, καθηγητής στο τμήμα βιολογίας στις τέχνες και τις επιστήμες, είπε στο Digital Trends. «Η ενέργεια που απαιτείται μπορεί να προέλθει από τον ήλιο μέσω της φωτοσύνθεσης. Ωστόσο, η βιολογική δέσμευση αζώτου στα βακτήρια καταλύεται από τη νιτρογενάση, ένα ένζυμο που δηλητηριάζεται από το οξυγόνο, το προϊόν της φωτοσύνθεσης. Τα συναρπαστικά νέα από τη μελέτη μας είναι ότι καταφέραμε να δημιουργήσουμε λειτουργική νιτρογενάση σε κυανοβακτήρια που εκτελούν φωτοσύνθεση και παράγουν επίσης οξυγόνο. Αυτό είναι ένα σημαντικό βήμα προς την κατασκευή καλλιέργειες που δεσμεύουν το άζωτο στο μέλλον».
Για τη μελέτη τους, οι ερευνητές μπόρεσαν να απομονώσουν γονίδια σε ένα κυανοβακτήριο που ονομάζεται cyanothece, το οποίο εκτελεί τη φωτοσύνθεση κατά τη διάρκεια την ημέρα και χρησιμοποιεί άζωτο για να δημιουργήσει χλωροφύλλη για φωτοσύνθεση κατά τη διάρκεια της νύχτας και στη συνέχεια να τα συνδέει σε άλλο τύπο κυανοβακτήρια. Ως αποτέλεσμα, αυτός ο νέος τύπος κυανοβακτηρίων ήταν επίσης σε θέση να τραβήξει άζωτο από τον αέρα. Ενώ η εργασία βρίσκεται ακόμη σε σχετικά πρώιμο στάδιο, ελπίζουν ότι το τελικό αποτέλεσμα θα είναι η εφαρμογή αυτών των ευρημάτων για τη δημιουργία φυτών δέσμευσης αζώτου.
«Η κατασκευή μονάδων αζωτοδέσμευσης είναι μια μεγάλη πρόκληση στη γεωργία και θα χρειαστεί λίγος χρόνος για να επιτευχθεί αυτό το όνειρο», είπε ο Pakrasi. «Σε συνεργασία με άλλους επιστήμονες φυτών, θα επιχειρήσουμε στη συνέχεια να μιμηθούν την κυανοβακτηριακή μας μηχανική προσέγγιση στα αγγειακά φυτά».
Μια εργασία που περιγράφει την εργασία, «Μηχανική δραστηριότητα δέσμευσης αζώτου σε ένα οξυγονικό φωτότροφο», ήταν δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό mBio.
Συστάσεις των συντακτών
- Τα γενετικά τροποποιημένα φυτά θα μπορούσαν να βοηθήσουν να φτάσουμε στη ρίζα της κλιματικής αλλαγής
Αναβαθμίστε τον τρόπο ζωής σαςΤο Digital Trends βοηθά τους αναγνώστες να παρακολουθούν τον γρήγορο κόσμο της τεχνολογίας με όλα τα τελευταία νέα, διασκεδαστικές κριτικές προϊόντων, διορατικά editorial και μοναδικές κρυφές ματιές.
