D I S C O V E R Y
 

В скором времени, растения смогут сами себя удобрять

 

Несмотря на обилие азота в атмосфере, растения часто испытывают в нем недостаток. Дело в том, что атмосферный азот не усваивается растениями, предварительно он должен быть «зафиксирован» – переведен в форму биологически доступных соединений.

Большая часть современных азотистых удобрений, используемых в сельском хозяйстве, производится методом Габера–Боша. Благодаря полученным в ходе данного технологического процесса биодоступным соединениям сельское хозяйство может прокормить примерно на треть больше людей, чем без этих удобрений. Однако процесс Габера–Боша довольно энергоемкий. Химически активный азот попадает в атмосферу и воду, а стоки с полей приносят множество экологических проблем, при этом провоцируя респираторные заболевания, рак и болезни сердца. Ученые давно сознают необходимость создания более совершенных и безопасных азотфиксирующих систем.

 


Enter text image

 

А что если встроить такую систему в само растение?

Но начать биологи намерены не с растений, а с фотосинтезирующих бактерий.

Живым организмам сложно совместить процессы фотосинтеза и фиксации азота: кислород, побочный продукт фотосинтеза, разрушает нитрогеназу – мультифермент, осуществляющий фиксацию азота. Те немногие виды цианобактерий, которые не утратили способность к фиксации азота в ходе эволюции, разносят эти процессы в пространстве или во времени. Так, используемые в ходе экспериментов лабораторные цианобактерии Cyanothece 51142 фотосинтезируют в течение дня и фиксируют азот в ночное время. Перед тем как запустить процесс фиксации азота, они спешно сжигают запасенные за день углеродные молекулы, расходуя кислород и создавая внутри клетки анаэробные условия.

Биологи из Вашингтонского университета надеются, что набор генов Cyanothece 51142, отвечающих за фиксацию азота, можно переместить в геном Synechocystis 6803 – цианобактерии, не способной к фиксации азота. Геном этого штамма был полностью секвенирован и обладает восприимчивостью к внедрению чужеродных генов.

Одна из сложнейших задач стоящих перед учеными – поиск путей «подключения» к циркадным ритмам Synechocystis, чтобы «научить» бактерию фотосинтезировать и фиксировать азот в отведенное для этих процессов время.


Источник: agropraktik.ru

08-05-2014 | Просмотров: 2980
 
Комментарии Комментировать
 
Комментировать
Ещё по теме