Dilema actuală a epuizării anorganice a fosforului și a poluării cauzate de nivelurile excesive de fitat din sol prezintă un risc pe termen lung pentru o agricultură durabilă.

plantele

"Fitazele sunt enzime care hidrolizează fitatul și eliberează fosfați. Plantele au fitaze endogene în semințe, dar activitatea lor în alte țesuturi ale plantelor este foarte scăzută. Spre deosebire de multe eucariote superioare, microorganismele (bacterii și ciuperci) pot elimina fosforul din fitat deoarece produc un varietate de fitaze cu moduri de acțiune și specificitate foarte diferite ", împărtășește Lia Valeeva.

Împreună cu colegul ei Nyamsuren Chuluuntsetseg și supravegheat de Prof. Margarita Sharipova de la Departamentul de Microbiologie și Prof. Eugene V. Shakirov de la UT Austin au efectuat un experiment unic de bioinginerie: gena fitază a Pantoea agglomerans (Gram-negativă și cunoscută a fi un agent patogen oportunist) a fost transplantată în buruiana Arabidopsis thaliana pentru a crește capacitatea plantei de a descompune foarte stabil. și compuși insolubili ai fosforului.

Secvența Pantoea sp. gena paPhyC a fost optimizată cu codoni pentru expresie la A. thaliana. Toate plantele de tip sălbatic (WT) și transgenice au fost cultivate în condiții de mediu controlat (16 h perioadă de lumină/8 h perioadă întunecată) la 22 ° C și 60% umiditate. Înainte de plantare, solul a fost sterilizat prin autoclavare și toate plantele au fost udate la fiecare 2-3 zile cu apă distilată.

Plantele transgenice exprimă fitaza atât la nivelurile de transcripție, cât și la cele de traducere și pot servi drept model pentru o mai bună înțelegere a efectelor expresiei fitazei bacteriene în țesuturile plantelor asupra metabolismului, creșterii și dezvoltării plantelor. În timp ce unele fitaze microbiene pot fi utilizate pentru a proiecta plante care sunt capabile să crească pe mediu sărăcit cu fosfați, altele pot fi folosite pentru a proiecta plante cu fitat scăzut mai potrivite pentru hrana animalelor și mai puțin susceptibile de a contribui la creșterea poluării mediului.

Rezultatele obținute indică faptul că enzimele bacteriene din plante pot fi o modalitate eficientă de a crește potențial performanța culturilor în condiții de deficit de fosfor anorganic în sol.