Durante décadas, el crecimiento demográfico cada vez mayor ha hecho que la gente se preocupe por la sostenibilidad a largo plazo de nuestro planeta. ¿Quizás la mayor preocupación? La mejor manera de alimentar a todos. Buscando una solución a este problema, los científicos de la Universidad de Washington en St. Louis han estado buscando un medio por el cual las plantas puedan crear su propio fertilizante. Un avance así podría significar que los agricultores ya no tendrían que comprarlo y esparcirlo manualmente en sus cultivos para que crezcan.
Su solución innovadora implica una bacteria genéticamente modificada que es capaz de extraer fertilizante de la nada. Dado que el nitrógeno biodisponible es un nutriente fundamental para la productividad de los cultivos, esto podría convertirse en un punto de inflexión en la agricultura.
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"Una solución sostenible a largo plazo será que las plantas fijen su propio nitrógeno". Himadri Pakrasi, dijo a Digital Trends un profesor del departamento de biología en artes y ciencias. “La energía necesaria puede provenir del sol mediante la fotosíntesis. Sin embargo, la fijación biológica de nitrógeno en las bacterias está catalizada por la nitrogenasa, una enzima que se envenena con oxígeno, producto de la fotosíntesis. La noticia interesante de nuestro estudio es que hemos podido diseñar nitrogenasa funcional en cianobacterias que realizan la fotosíntesis y también producen oxígeno. Este es un paso importante hacia la ingeniería de cultivos fijadores de nitrógeno en el futuro”.
Para su estudio, los investigadores pudieron aislar genes en una cianobacteria llamada cianoteca, que lleva a cabo la fotosíntesis durante el día y usa nitrógeno para crear clorofila para la fotosíntesis durante la noche, y luego los une en otro tipo de cianobacterias. Como resultado, este nuevo tipo de cianobacteria también pudo extraer nitrógeno del aire. Si bien el trabajo aún se encuentra en una etapa relativamente temprana, tienen la esperanza de que el resultado final sea aplicar estos hallazgos para crear plantas fijadoras de nitrógeno.
"Diseñar plantas fijadoras de nitrógeno es un gran desafío en la agricultura y llevará algún tiempo lograr este sueño", dijo Pakrasi. "En colaboración con otros científicos de plantas, intentaremos emular nuestro enfoque de ingeniería de cianobacterias en plantas vasculares".
Se publicó un artículo que describe el trabajo, “Ingeniería de la actividad de fijación de nitrógeno en un fotótrofo oxigenado”. publicado recientemente en la revista mBio.
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