Effektiv kvävefixering med genomredigering

De grödor vi odlar behöver tillförsel av olika näringsämnen varav kväve är en av de viktigaste. Behovet av kväve och andra ämnen tillgodoses oftast genom olika former av gödselmedel. Baljväxter, som till exempel bönor, får en del av sitt kvävebehov tillgodosett via de kvävefixerande bakterier de lever i symbios med. Att bakterierna är kvävefixerande innebär att de kan fånga in luftens gasformiga kväve och omvandla det till en form som växter kan ta upp och använda.

Andra grödor som majs, vete och durra har inte samma symbiotiska förhållande med kvävefixerande bakterier och det är här genomredigering kommer in. Bakterier som lever i närheten av majsrötter har förmågan att omvandla luftens kväve, men finns det tillgång till kväve i fixerad form slutar bakterierna att omvandla luftens kväve till en för växter lämplig form. För att få bakterierna att kontinuerligt fixera kväve från luften redigerades en gen i bakteriens arvsmassa och en startsekvens flyttades från en gen till en annan. De redigerade bakterierna appliceras i samband med sådd och tillför kväve under hela odlingssäsongen. De kan därmed ersätta en del av det kvävegödsel som används i jordbruket.

Uppdaterad februari 2022.

Referenser

Visa referenslista Dölj referenslista
  • Enabling Biological Nitrogen Fixation for Cereal Crops in Fertilized Fields. Wen et al, ACS Synth. Biol. 2021, 10, 3264-3277

  • Biological Nitrogen Fixation in Maize: Optimizing Nitrogenase Expression in a Root-Associated Diazotroph. Bloch et al, J. Exp. Bot. 2020, 71, 4591−4603

  • Synthetic biology 2020–2030: six commercially-available products that are changing our world. Voigt, C.A. Nat Commun 11, 6379 (2020)

  • Guided microbial remodeling, a platform for the rational improvement of microbial species for agriculture. International patent publication number WO/2020/006246, published 1 February 2020, assigned to PIVOT BIO, INC.