Istraživači sa Državnog univerziteta u Vašingtonu su konstruisali nove sojeve zemljišne bakterije Azotobacter vinelandii koji fiksiraju azot, proizvode amonijak i prenose ga u useve. Ovako dobijen azot može da se koristi umesto konvencionalnih hemijskih đubriva, čime bi se smanjilo zagađenje.
„Predstavili smo ubedljive dokaze da se oslobođeni amonijak prenosi u biljke pirinča. Naš jedinstveni pristup ima za cilj da pruži nova rešenja za izazov koji obuhvata zamenu industrijskog đubriva bakterijama“, rekla je dr Florence Mus, istraživač na Institutu za biološku hemiju Univerziteta Vašington.
Drugim rečima, ovaj pristup bi mogao da ublaži glavni izvor zagađenja životne sredine. Istraživanje je objavljeno u Applied and Environmental Microbiology, časopisu Američkog društva za mikrobiologiju.
Korišćena je tehnika za uređivanje gena
Istraživači su koristili tehnike za uređivanje gena da bi konstruisali bakteriju A.vinlandii koja proizvodi amonijak na konstantnom nivou, bez obzira na uslove okoline, i izlučuje ga u koncentracijama koje su dovoljno visoke da efikasno đubre useve.
Upotreba tehnika za uređivanje gena umesto ubacivanja transgena u genom A.vinlandii omogućila je izbegavanje regulatornih zahteva koji bi proces razvoja učinili sporijim, težim i skupljim.
Naučna motivacija za istraživanje bila je interesovanje za bolje razumevanje fiksacije azota odnosno hemijskih procesa u kojima se atmosferski azot asimiluje u organska jedinjenja kao deo ciklusa azota. „Naš rad pomaže da se obezbedi potpunije, fundamentalno razumevanje faktora koji podržavaju ekspresiju gena u modelu mikroorganizma koji fiksira azot i definiše biohemiju koja dovodi do izlučivanja amonijaka u A.vinelandii“, rekao je Mus.
Smanjenje zagađenja vode
Praktična motivacija za istraživanje bila je smanjenje velikih problema zagađenja vode koji nastaju kada se višak azotnog đubriva spere u vodene tokove. Ovo uzrokuje cvetanje algi koje iscrpljuje kiseonik i ubija ribu i druge vodene životinje, stvarajući „mrtve zone“ u jezerima, rekama i okeanima. Mrtva zona u severnom Meksičkom zalivu obuhvata skoro 6.400 kvadratnih milja.
U tom cilju, istraživači su dizajnirali bakterije koje mogu da proizvode amonijak konstantnom brzinom. Ali očekuju da će moći da dizajniraju različite grupe A.vinlandii za proizvodnju amonijaka različitim brzinama kako bi se zadovoljile potrebe različitih vrsta biljaka. Ovo bi omogućilo da biljke koriste sav proizvedeni amonijak, a ne da završi u vodenim tokovima.
Biođubrivo za poljoprivredu
„Uspešno široko usvajanje ovih biođubriva za poljoprivredu smanjilo bi zagađenje, obezbedilo održive načine upravljanja azotom u zemljištu, smanjilo troškove proizvodnje, povećalo profitne marže za poljoprivrednike i poboljšalo održivu proizvodnju hrane poboljšanjem plodnosti zemljišta“, izjavio je Mus.
E2 portal (Science Daily)
