У дослідженні, опублікованому вПраці Національної академії наук, дослідники з Університету штату Юта та їхні міжнародні колеги оприлюднили нові відкриття, які можуть значно просунути генетичну інженерію фіксації азоту в продовольчих культурах. Команда на чолі з біохіміками Ленсом Зефельдтом і Чжи-Йонг Янгом відкрила спрощений метод із залученням лише семи ключових генів, які дозволяють зерновим культурам, таким як кукурудза та рис, перетворювати атмосферний азот у корисні поживні речовини.
Історично склалося так, що азот, необхідний для росту рослин, постачався за допомогою синтетичних добрив, метод, який сильно покладається на процес Габера-Боша, розроблений понад століття тому. Незважаючи на те, що цей процес ефективний у збільшенні світового виробництва продуктів харчування, він вимагає значних витрат викопного палива та має значний вплив на навколишнє середовище. Навпаки, здатність сільськогосподарських культур фіксувати азот з повітря, використовуючи лише сонячне світло, може значно зменшити потребу в хімічних добривах і пом’якшити пов’язані з цим викиди вуглецю.
Зефельдт і Янг, працюючи з вченими з Політехнічного університету Мадрида та Університету Карнегі-Меллона, зосередилися на інтеграції генів, що фіксують азот, у мітохондрії та хлоропласти рослин. Такий підхід дозволить рослинам виробляти добрива самостійно, потенційно трансформуючи сільськогосподарську практику, особливо в таких регіонах, як Африка на південь від Сахари, де доступ до синтетичних добрив обмежений.
Прорив також поширюється на космічне сільське господарство, підтримуючи довготривалі місії та потенційні зусилля з колонізації, забезпечуючи стійкий метод вирощування сільськогосподарських культур у позаземних середовищах.
Оскільки світ бореться з подвійними викликами зміни клімату та зростаючим попитом на продовольство, це дослідження пропонує багатообіцяючий шлях до більш стійких і стійких сільськогосподарських систем. Постійна робота команди спрямована на подальше вдосконалення генетичних комбінацій, необхідних для ефективної фіксації азоту в рослинах, з метою організувати повну симфонію генетичної активності для оптимального синтезу поживних речовин.
