Într-un studiu publicat înLucrările de Academia Națională de Științe, cercetătorii de la Universitatea de Stat din Utah și colegii lor internaționali au dezvăluit noi descoperiri care ar putea avansa semnificativ ingineria genetică a fixării azotului în culturile alimentare. Echipa, condusă de biochimiștii Lance Seefeldt și Zhi-Yong Yang, a descoperit o metodă simplificată care implică doar șapte gene cheie care permit culturilor de cereale precum porumbul și orezul să transforme azotul atmosferic în nutrienți utilizabili.
Din punct de vedere istoric, azotul, esențial pentru creșterea plantelor, a fost furnizat prin îngrășăminte sintetice, o metodă care se bazează în mare măsură pe procesul Haber-Bosch dezvoltat cu peste un secol în urmă. Deși este eficient în stimularea producției alimentare globale, acest proces necesită intrări substanțiale de combustibili fosili și are o amprentă de mediu considerabilă. În schimb, capacitatea culturilor de a fixa azotul din aer folosind doar lumina soarelui ar putea reduce dramatic nevoia de îngrășăminte chimice și ar putea atenua emisiile de carbon asociate.
Seefeldt și Yang, lucrând cu oameni de știință de la Universitatea Politehnică din Madrid și de la Universitatea Carnegie Mellon, s-au concentrat pe integrarea genelor care fixează azotul în mitocondriile și cloroplastele plantelor. Această abordare ar permite plantelor să producă îngrășăminte în mod independent, transformând potențial practicile agricole, în special în regiuni precum Africa Subsahariană, unde accesul la îngrășăminte sintetice este limitat.
Descoperirea se extinde și la agricultura spațială, susținând misiuni de lungă durată și potențiale eforturi de colonizare, oferind o metodă durabilă de cultivare a culturilor în medii extraterestre.
Pe măsură ce lumea se confruntă cu provocările duble ale schimbărilor climatice și ale cererii de alimente în creștere, această cercetare oferă o cale promițătoare către sisteme agricole mai durabile și mai rezistente. Lucrările în desfășurare ale echipei urmăresc să perfecționeze în continuare combinațiile genetice necesare pentru fixarea eficientă a azotului în plante, urmărind să orchestreze o simfonie completă a activității genetice pentru sinteza optimă a nutrienților.
