Yayınlanan bir çalışmadaUlusal Bilimler Akademisi BildirileriUtah Eyalet Üniversitesi'nden araştırmacılar ve uluslararası meslektaşları, gıda mahsullerinde nitrojen fiksasyonunun genetik mühendisliğini önemli ölçüde ilerletebilecek yeni bulguları açıkladılar. Biyokimyacılar Lance Seefeldt ve Zhi-Yong Yang liderliğindeki ekip, mısır ve pirinç gibi tahıl mahsullerinin atmosferik nitrojeni kullanılabilir besin maddelerine dönüştürmesini sağlayan yalnızca yedi anahtar gen içeren geliştirilmiş bir yöntem keşfetti.
Tarihsel olarak, bitki büyümesi için gerekli olan nitrojen, bir asırdan fazla bir süre önce geliştirilen Haber-Bosch sürecine büyük ölçüde dayanan bir yöntem olan sentetik gübreler aracılığıyla sağlanıyordu. Küresel gıda üretimini artırmada etkili olmasına rağmen, bu süreç önemli miktarda fosil yakıt girdisi gerektiriyor ve önemli bir çevresel ayak izine sahip. Buna karşılık, mahsullerin yalnızca güneş ışığını kullanarak havadaki nitrojeni sabitleyebilme yeteneği, kimyasal gübre ihtiyacını önemli ölçüde azaltabilir ve buna bağlı karbon emisyonlarını azaltabilir.
Seefeldt ve Yang, Madrid Politeknik Üniversitesi ve Carnegie Mellon Üniversitesi'nden bilim adamlarıyla birlikte çalışarak nitrojen sabitleyici genleri bitki mitokondri ve kloroplastlarına entegre etmeye odaklandılar. Bu yaklaşım, bitkilerin gübreleri bağımsız olarak üretmesine olanak tanıyacak ve özellikle sentetik gübrelere erişimin sınırlı olduğu Sahra Altı Afrika gibi bölgelerde tarımsal uygulamaları dönüştürme potansiyeline sahip olacak.
Bu atılım aynı zamanda uzay tarımını da kapsıyor, dünya dışı ortamlarda ürün yetiştirmek için sürdürülebilir bir yöntem sağlayarak uzun süreli görevleri ve potansiyel kolonileştirme çabalarını destekliyor.
Dünya, iklim değişikliği ve artan gıda talebi gibi ikili zorluklarla boğuşurken, bu araştırma daha sürdürülebilir ve dirençli tarım sistemlerine doğru umut verici bir yol sunuyor. Ekibin devam eden çalışması, bitkilerde etkili nitrojen fiksasyonu için gerekli olan genetik kombinasyonları daha da iyileştirmeyi ve optimal besin sentezi için tam bir genetik aktivite senfonisi düzenlemeyi amaçlıyor.
