Незабаром, рослини зможуть самі себе удобрювати
Незважаючи на велику кількість азоту в атмосфері, рослини часто відчувають в ньому недолік. Справа в тому, що атмосферне азот не засвоюється рослинами, попередньо він повинен бути «зафіксований» - переведений в форму біологічно доступних з`єднань.
Відео: ЯК ВИРОСТИТИ МАНДАРИН З КІСТОЧКИ В ДОМАШНІХ УМОВАХ
Велика частина сучасних азотистих добрив, які використовуються в сільському господарстві, проводиться методом Габера-Боша. Завдяки отриманим в ході даного технологічного процесу біодоступним з`єднанням сільське господарство може прогодувати приблизно на третину більше людей, ніж без цих добрив. Однак процес Габера-Боша досить енергоємний. Хімічно активний азот потрапляє в атмосферу і воду, а стоки з полів приносять безліч екологічних проблем, при цьому провокуючи респіраторні захворювання, рак і хвороби серця. Вчені давно усвідомлюють необхідність створення більш досконалих і безпечних азотфіксуючих систем.
Enter text image
А що якщо вмонтувати таку систему в саму рослину?
Але почати біологи мають намір не з рослин, а з фотосинтезуючих бактерій.
Відео: Як дізнатися стать конопель
Живим організмам складно поєднати процеси фотосинтезу і фіксації азоту: кисень, побічний продукт фотосинтезу, руйнує нитрогеназа - мультіфермент, який здійснює фіксацію азоту. Ті небагато видів ціанобактерій, які не втратили здатність до фіксації азоту в ході еволюції, розносять ці процеси в просторі або в часі. Так, використовувані в ході експериментів лабораторні ціанобактерії Cyanothece 51142 фотосинтезируют протягом дня і фіксують азот в нічний час. Перед тим як запустити процес фіксації азоту, вони спішно спалюють запасені за день вуглецеві молекули, витрачаючи кисень і створюючи всередині клітини анаеробні умови.
Біологи з Вашингтонського університету сподіваються, що набір генів Cyanothece 51142, що відповідають за фіксацію азоту, можна перемістити в геном Synechocystis 6803 - ціанобактерії, яка може до фіксації азоту. Геном цього штаму був повністю секвенирован і володіє сприйнятливістю до впровадження чужорідних генів.
Відео: Пташина гавань омск
Одна з найскладніших завдань, що стоять перед вченими - пошук шляхів «підключення» до циркадних ритмів Synechocystis, щоб «навчити» бактерію фотосинтезировать і фіксувати азот у відведений для цих процесів час.
