Похожие статьи
Что если бы ваше домашнее растение могло сообщить вам, что вода небезопасна? Ученые приблизились к реализации этой идеи, успешно создав растение, окрашивающееся в присутствии запрещенного токсичного пестицида.
Для этого исследователям из Калифорнийского университета в Риверсайде пришлось решить инженерную задачу: как дать растению возможность чувствовать и реагировать на химические вещества в окружающей среде, не нарушая его способности нормально функционировать во всех остальных отношениях.
«Самое главное, что мы создали датчик окружающей среды, не изменяя естественного метаболизма растения, — рассказывает Ян Уилдон, доцент кафедры химической и экологической инженерии Калифорнийского университета. — Раньше компонент биосенсора нарушал способность растения расти к свету или прекращать потребление воды при стрессе. Теперь этого не происходит».
В журнале Nature Chemical Biology опубликована новая работа, в которой подробно описывается химический подход к этой разработке. Процесс разработки начинается с белка, называемого абсцизовой кислотой, или ABA, который помогает растениям адаптироваться к стрессовым изменениям окружающей среды.
Во время засухи почва высыхает, и растения вырабатывают ABA. Другие белки, называемые рецепторами, помогают растениям распознавать АБА и реагировать на него. Это, в свою очередь, побуждает растение закрывать поры в листьях и стеблях, в результате чего испаряется меньше воды и растение меньше вянет.
В прошлом году группа исследователей показала, что белки рецепторов ABA можно научить связываться с другими химическими веществами, помимо ABA. Теперь команда показала, что когда рецепторы связываются с этим другим химическим веществом, растение становится свекольно-красным.
Для этой демонстрации команда использовала азинфосетил — пестицид, запрещенный во многих странах, поскольку он токсичен для человека.
В рамках того же эксперимента исследовательская группа продемонстрировала способность превратить в датчик другой живой организм — дрожжи. Ученые смогли продемонстрировать, что дрожжи реагируют на два различных химических вещества одновременно. Однако в растениях это пока невозможно.
«Было бы замечательно, если бы мы в конце концов смогли создать одно растение, способное обнаруживать 100 запрещенных пестицидов. Чем больше возможностей для адаптации, тем лучше, особенно для экологических или оборонных применений. Однако в настоящее время существуют ограничения на разработку новых сенсорных возможностей», — делятся исследователи.
Отмечается, что эти растения не выращиваются в коммерческих целях. Для этого необходимо получить разрешение регулирующих органов, что займет много лет. Кроме того, это новая технология с целым рядом проблем, которые необходимо решить, прежде чем ее можно будет использовать на фермерских полях или где-либо еще в реальном мире. Однако данная разработка открывает новые возможности.
Перевод
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.
