Hiểu cách thực vật và nấm cộng tác để trao đổi chất dinh dưỡng có thể dẫn đến một nền nông nghiệp bền vững hơn.
Các nhà khoa học đã khám phá ra cơ chế đằng sau cách thực vật kích hoạt các gen cần thiết cho mối quan hệ cộng sinh với nấm đất, được gọi là nấm rễ arbuscular. Sự hợp tác này cho phép thực vật hấp thụ tốt hơn các chất dinh dưỡng, đặc biệt là phốt pho, từ đất, trong khi nấm nhận được lipid giàu năng lượng từ thực vật. Sự cộng sinh này rất quan trọng vì nó giúp hơn 80% thực vật trên cạn phát triển mạnh.
Chìa khóa cho sự trao đổi này nằm ở các cấu trúc được gọi là arbuscule, nơi thực vật và nấm trao đổi chất dinh dưỡng. Protein RAM1, một yếu tố phiên mã (một protein bật gen), rất quan trọng cho sự phát triển arbuscule và trao đổi chất dinh dưỡng. Tuy nhiên, trước đây người ta chưa biết RAM1 điều chỉnh biểu hiện gen như thế nào, vì nó không thể liên kết trực tiếp với DNA.
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng RAM1 tạo thành phức hợp với các yếu tố phiên mã WRI, *có thể* liên kết với DNA. Tương tác này cho phép RAM1 kiểm soát sự kích hoạt của các gen cần thiết cho việc trao đổi chất dinh dưỡng trong quá trình hình thành arbuscule. Theo Caroline Gutjahr, "Công trình của chúng tôi cung cấp một cái nhìn chi tiết về hệ thống kiểm soát phân tử chi phối một trong những mối quan hệ đối tác có lợi nhất của tự nhiên."
Khám phá này có ý nghĩa quan trọng đối với nông nghiệp bền vững. Bằng cách hiểu cách các mạng lưới gen này được phối hợp, các nhà khoa học có khả năng lai tạo hoặc tạo ra các loại cây trồng tốt hơn trong việc hình thành các mối quan hệ cộng sinh với nấm. Điều này có thể dẫn đến giảm sự phụ thuộc vào phân bón hóa học, vốn có hại cho môi trường.