O fertilizante requer muita energia para ser produzido, é ineficientemente absorvido pelas plantas, e o escoamento pode poluir os cursos de água. Mas e se as plantas pudessem simplesmente produzir seu próprio fertilizante? Essa é uma pergunta que muitos cientistas estão tentando responder, e novas pesquisas da Washington University em St. Louis deram um grande passo em direção a esse objetivo.
Um dos caminhos mais promissores nesta arena são as chamadas bactérias fixadoras de nitrogênio. O principal componente é a maioria dos fertilizantes é o nitrogênio, quais plantas precisam crescer. O nitrogênio está presente na atmosfera terrestre, mas as plantas requerem alguma ajuda extra para pegá-las e convertê-las em uma forma que as plantas possam usar. O processamento para tornar o nitrogênio utilizável é chamado de "fixação de nitrogênio, ”E é feito principalmente por bactérias. Existem muitas bactérias no solo que fazem isso, produzindo nitrogênio para as plantas sugarem, mas as safras modernas são tão famintas por nitrogênio que as bactérias não conseguem acompanhar e seus esforços têm que ser suplementados por fertilizantes à base de nitrogênio.
As bactérias do solo têm o benefício de fixar seu nitrogênio sem a interferência do oxigênio, cuja presença normalmente prejudicaria esse esforço. Existe um tipo de bactéria, Cyanothece, que consegue realizar a fotossíntese e fixar o nitrogênio.
Como a Cyanothece faz isso? Os pesquisadores descobriram que a bactéria opera em um ritmo circadiano, assim como as pessoas. Ele realiza fotossíntese durante o dia, e então respira o oxigênio, permitindo-lhe fixar o nitrogênio à noite. O próximo passo foi ver se essa habilidade poderia ser transferida com sucesso para outros organismos.
Eles conseguiram pegar alguns dos genes da Cyanothece e colocá-los em uma bactéria que não tem a capacidade natural de fixar nitrogênio. Graças a entender a coisa do ritmo circadiano, eles tiveram sucesso e terminaram com um primeiro passo importante para a autofecundação das plantas:um organismo que foi geneticamente modificado para fixar nitrogênio.
“Projetar plantas fixadoras de nitrogênio é um grande desafio na agricultura e levará algum tempo para alcançar esse sonho. Em colaboração com outros cientistas de plantas, a seguir, tentaremos emular nossa abordagem de engenharia de cianobactérias em plantas vasculares, ”Escreve Himadri Pakrasi, o autor principal do estudo, em um e-mail. Mas ei, se os cientistas podem dar essa capacidade a algumas bactérias aleatórias, por que não milho?
