Vuonna julkaistussa tutkimuksessaProceedings of the National Academy of SciencesUtahin osavaltion yliopiston tutkijat ja heidän kansainväliset kollegansa ovat paljastaneet uusia havaintoja, jotka voivat merkittävästi edistää typen sitomisen geenitekniikkaa elintarvikekasveissa. Biokemistien Lance Seefeldtin ja Zhi-Yong Yangin johtama tiimi löysi virtaviivaisen menetelmän, joka sisältää vain seitsemän avaingeeniä, jotka mahdollistavat viljakasvien, kuten maissin ja riisin, muuttamisen ilmakehän typen käyttökelpoisiksi ravintoaineiksi.
Historiallisesti kasvien kasvulle välttämätön typpi on toimitettu synteettisten lannoitteiden kautta. Menetelmä on vahvasti riippuvainen yli sata vuotta sitten kehitetystä Haber-Boschin prosessista. Vaikka tämä prosessi tehostaa maailmanlaajuista elintarviketuotantoa, se vaatii huomattavia fossiilisia polttoaineita ja sillä on huomattava ympäristöjalanjälki. Sitä vastoin viljelykasvien kyky sitoa typpeä ilmasta käyttämällä vain auringonvaloa voisi dramaattisesti vähentää kemiallisten lannoitteiden tarvetta ja vähentää niihin liittyviä hiilipäästöjä.
Seefeldt ja Yang, Madridin ammattikorkeakoulun ja Carnegie Mellonin yliopiston tutkijoiden kanssa, keskittyivät typpeä sitovien geenien integroimiseen kasvien mitokondrioihin ja kloroplasteihin. Tämä lähestymistapa antaisi kasveille mahdollisuuden tuottaa lannoitteita itsenäisesti, mikä saattaa muuttaa maatalouskäytäntöjä erityisesti Saharan eteläpuolisen Afrikan kaltaisilla alueilla, joilla synteettisten lannoitteiden saatavuus on rajoitettua.
Läpimurto ulottuu myös avaruusmaatalouteen, ja se tukee pitkäkestoisia tehtäviä ja mahdollisia kolonisaatiopyrkimyksiä tarjoamalla kestävän menetelmän viljellä satoa maan ulkopuolisissa ympäristöissä.
Kun maailma kamppailee ilmastonmuutoksen ja kasvavan elintarvikekysynnän kahdella tavalla, tämä tutkimus tarjoaa lupaavan tien kohti kestävämpiä ja kestävämpiä maatalousjärjestelmiä. Ryhmän meneillään oleva työ pyrkii edelleen jalostamaan geneettisiä yhdistelmiä, jotka ovat välttämättömiä tehokkaalle typen sitomiselle kasveissa. Tavoitteena on organisoida geneettisen toiminnan täydellinen sinfonia optimaalista ravinnesynteesiä varten.
