ban megjelent tanulmánybanProceedings of the National Academy of Sciences, a Utah Állami Egyetem kutatói és nemzetközi kollégáik olyan új eredményeket tártak fel, amelyek jelentősen előmozdíthatják a nitrogénmegkötés géntechnológiáját az élelmiszernövényekben. A Lance Seefeldt és Zhi-Yong Yang biokémikusok által vezetett csapat egy egyszerűsített módszert fedezett fel, amely mindössze hét kulcsgént tartalmaz, amelyek lehetővé teszik a gabonanövények, például a kukorica és a rizs számára, hogy a légköri nitrogént hasznosítható tápanyaggá alakítsák át.
Történelmileg a növények növekedéséhez nélkülözhetetlen nitrogént szintetikus műtrágyákkal szállították, amely módszer nagymértékben függ a több mint évszázaddal ezelőtt kifejlesztett Haber-Bosch eljárástól. Ez a folyamat ugyan hatékony a globális élelmiszertermelés fellendítésében, de jelentős fosszilis tüzelőanyag-bevitelt igényel, és jelentős környezeti lábnyoma van. Ezzel szemben a növények azon képessége, hogy csak napfény segítségével képesek megkötni a levegő nitrogénjét, drámai módon csökkentheti a műtrágyák iránti igényt, és mérsékelheti a kapcsolódó szén-dioxid-kibocsátást.
Seefeldt és Yang a Madridi Politechnikai Egyetem és a Carnegie Mellon Egyetem tudósaival együttműködve a nitrogénmegkötő gének növényi mitokondriumokba és kloroplasztiszokba történő integrálására összpontosított. Ez a megközelítés lehetővé tenné a növények számára, hogy önállóan állítsanak elő műtrágyát, ami potenciálisan átalakítja a mezőgazdasági gyakorlatokat, különösen az olyan régiókban, mint a szubszaharai Afrika, ahol a szintetikus műtrágyákhoz való hozzáférés korlátozott.
Az áttörés az űrmezőgazdaságra is kiterjed, és támogatja a hosszú távú küldetéseket és a potenciális gyarmatosítási erőfeszítéseket azáltal, hogy fenntartható módszert biztosít a növények földönkívüli környezetben történő termesztésére.
Miközben a világ az éghajlatváltozás és a növekvő élelmiszerigény kettős kihívásával küzd, ez a kutatás ígéretes utat kínál a fenntarthatóbb és ellenállóbb mezőgazdasági rendszerek felé. A csapat folyamatban lévő munkája a növényekben a hatékony nitrogénkötéshez szükséges genetikai kombinációk további finomítására törekszik, és a genetikai aktivitás teljes szimfóniáját kívánja hangszerelni az optimális tápanyagszintézis érdekében.
