Bactérias projetadas podem ajudar futuras plantas a se fertilizarem

Durante décadas, o crescimento populacional cada vez maior deixou as pessoas preocupadas com a sustentabilidade a longo prazo do nosso planeta. Talvez a maior preocupação? Qual a melhor forma de alimentar a todos. Procurando uma solução para este problema, cientistas da Universidade de Washington em St. Louis têm procurado um meio pelo qual as plantas possam crie seu próprio fertilizante. Tal avanço poderia significar que os agricultores não teriam mais de comprar e espalhar manualmente o produto nas suas culturas para que estas crescessem.

Sua solução inovadora envolve uma bactéria geneticamente modificada que é capaz de extrair fertilizante do nada. Dado que o azoto biodisponível é um nutriente crítico para a produtividade das culturas, isto poderá vir a ser uma mudança no jogo agrícola.

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“Uma solução sustentável e de longo prazo será as plantas fixarem seu próprio nitrogênio”, Himadri Pakrasi, professor do departamento de biologia em artes e ciências, disse ao Digital Trends. “A energia necessária pode vir do sol através da fotossíntese. No entanto, a fixação biológica de nitrogênio nas bactérias é catalisada pela nitrogenase, uma enzima que é envenenada pelo oxigênio, produto da fotossíntese. A notícia interessante do nosso estudo é que conseguimos desenvolver a nitrogenase funcional em cianobactérias que realizam a fotossíntese e também produzem oxigênio. Este é um passo importante para a engenharia de culturas fixadoras de nitrogênio no futuro.”

Para o estudo, os pesquisadores conseguiram isolar genes de uma cianobactéria chamada cianotece, que realiza a fotossíntese durante durante o dia e usa nitrogênio para criar clorofila para a fotossíntese durante a noite e, em seguida, juntá-los em outro tipo de cianobactéria. Como resultado, este novo tipo de cianobactéria também foi capaz de extrair nitrogênio do ar. Embora o trabalho ainda esteja num estágio relativamente inicial, eles estão esperançosos de que o resultado final será a aplicação dessas descobertas para criar plantas fixadoras de nitrogênio.

“A engenharia de plantas fixadoras de nitrogênio é um grande desafio na agricultura e levará algum tempo para alcançar esse sonho”, disse Pakrasi. “Em colaboração com outros cientistas de plantas, tentaremos emular a nossa abordagem de engenharia de cianobactérias em plantas vasculares.”

Um artigo descrevendo o trabalho, “Engineering Nitrogen Fixation Activity in an Oxygenic Phototroph”, foi publicado publicado recentemente na revista mBio.

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