Num estudo publicado emAnais da Academia Nacional de Ciências, pesquisadores da Universidade Estadual de Utah e seus colegas internacionais revelaram novas descobertas que poderiam avançar significativamente a engenharia genética da fixação de nitrogênio em culturas alimentares. A equipe, liderada pelos bioquímicos Lance Seefeldt e Zhi-Yong Yang, descobriu um método simplificado envolvendo apenas sete genes-chave que permitem que culturas de cereais como milho e arroz convertam o nitrogênio atmosférico em nutrientes utilizáveis.
Historicamente, o azoto, essencial para o crescimento das plantas, tem sido fornecido através de fertilizantes sintéticos, um método fortemente dependente do processo Haber-Bosch desenvolvido há mais de um século. Embora seja eficaz no aumento da produção global de alimentos, este processo requer insumos substanciais de combustíveis fósseis e tem uma pegada ambiental considerável. Em contraste, a capacidade das culturas de fixarem o azoto do ar utilizando apenas a luz solar poderia reduzir drasticamente a necessidade de fertilizantes químicos e mitigar as emissões de carbono associadas.
Seefeldt e Yang, trabalhando com cientistas da Universidade Politécnica de Madrid e da Universidade Carnegie Mellon, concentraram-se na integração de genes fixadores de nitrogênio nas mitocôndrias e cloroplastos das plantas. Esta abordagem permitiria que as plantas produzissem fertilizantes de forma independente, transformando potencialmente as práticas agrícolas, especialmente em regiões como a África Subsariana, onde o acesso a fertilizantes sintéticos é limitado.
O avanço também se estende à agricultura espacial, apoiando missões de longa duração e potenciais esforços de colonização, fornecendo um método sustentável para o cultivo em ambientes extraterrestres.
À medida que o mundo enfrenta os desafios duplos das alterações climáticas e da crescente procura de alimentos, esta investigação oferece um caminho promissor para sistemas agrícolas mais sustentáveis e resilientes. O trabalho contínuo da equipe busca refinar ainda mais as combinações genéticas necessárias para uma fixação eficaz de nitrogênio nas plantas, com o objetivo de orquestrar uma sinfonia completa de atividade genética para a síntese ideal de nutrientes.
