14.09.2015

Выведено растение, которое удаляет остатки тротила из почвы

Тринитротолуол, или тротил (TNT) - взрывоопасное химическое вещество, часто используемое в промышленных и военных целях. Его детонация - это не просто взрыв, а ряд опасных последствий: 2% несгораемых веществ, содержащихся в нем, могут вызвать серьезные проблемы со здоровьем у людей и животных, а также отравить почву.

Чтобы на месте взрыва снова начала расти трава, требуется очистить его с помощью экскаваторов. Недавно ученые выяснили, как выращивать некоторые генетически модифицированные растения, которые могут вытянуть тротиловые загрязнения из почвы. Такой подход при практическом применении окажется гораздо дешевле традиционного.

В мире TNT загрязняет огромные территории, но люди, как правило, даже не догадываются об этом: военные в различных странах тестируют взрывчатые вещества на основе тротила на своих полигонах, а в большинстве регионов токсины в почве сохраняются еще со времен давних военных конфликтов.

Токсин приводит к различным заболеваниям, включая дисфункцию печени и рак. Он вреден для всех видов животных, но при этом он может связываться с почвенными микробами и таким образом «путешествовать» по почве, пишет М. Паймакова (www.vesti.ru) со ссылкой на статью в Science.

«Мы вынуждены рекомендовать военным задуматься о снижении использования загрязняющих веществ в своих испытаниях - комментирует генетик растений Нил Брюс (Neil Bruce) из Йоркского университета в Великобритании. - Но сегодня мы работаем над решением этого вопроса, ключ к которому лежит в растениях».

Вот уже более десяти лет Брюс занимается разведением растений для рекультивации почвы. Он создал генетически модифицированную разновидность резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana), сорного растения, которое забирает TNT из почвы и блокирует его в своих клеточных стенках. Обычные растения также способны какое-то время забирать токсин из почвы, но очень скоро доза яда становится разрушительной. Генетически модифицированному растению с мутацией в гене MDHAR6 помогают его длинные корни и густые листья.

Резуховидки - родственники горчицы. Свои эксперименты ученые начали с того, что высадили множество этих растений на почве, зараженной тротилом.

«Мы выявили один род, который продемонстрировал значительную устойчивость к токсинам, - объясняет Брюс. - Мы уже знали генетическую последовательность растения и смогли точно определить ген, кодирующий фермент, который дает возможность растительной клетке генерировать энергию».

Растения, как и миллионы других многоклеточных форм жизни, обладают митохондриями. Когда эти маленькие клеточные органеллы сталкиваются с TNT, они пытаются трансформировать его во что-то, от чего растение сможет питаться. Но отсутствие кислорода превращает молекулу TNT в более реактивную форму, в результате чего токсин обретает летучее состояние.

Брюс и его коллеги определили ген, который заставляет митохондрии просто игнорировать TNT, так что растение просто сохраняет токсин в своих клеточных стенках. Эта генетическая мутация периодически проявляется у всех видов различных растений, так что, по сути, они могут быть полезными для очищения почвы.

В своих работах исследователи использовали традиционные методы селекции, а не генетической модификации, к тому же наполненные токсином резуховидки, по всей видимости, даже не опасны для травоядных, так как те не могут их переварить.

Андрей Z.

Источники:

1. agroxxi.ru