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 нём, могут вызвать серьёзные проблемы со здоровьем у людей и животных, а также отравить почву.
Чтобы на месте взрыва снова начала расти трава, требуется очистить её с помощью экскаваторов. Недавно учёные выяснили, как выращивать некоторые генетически модифицированные сорняки, 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 ещё со времён давних военных конфликтов.
Токсины приводят к различным заболеваниям, включая дисфункцию печени и рак. Токсины вредны для всех видов животных, но при этом они могут связываться с почвенными микробами и таким образом «путешествовать» по почве.
Резуховидка Таля
«Мы вынуждены рекомендовать военным задуматься о снижении использования загрязняющих веществ в своих испытаниях, - комментирует генетик Нил Брюс 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 сохраняет его в своих клеточных стенках. Обычные растения также способны какое-то время забирать токсин из почвы, но очень быстро доза «принятого» яда становится разрушительной. Генетически модифицированному растению с мутацией в гене MDHAR6 помогают его длинные корни и большое количество листьев.
Резуховидки - родственники горчицы. Свои эксперименты учёные начали с того, что высадили множество этих растений на почве, заражённой тротилом.
«Мы выявили один род, который продемонстрировал значительную устойчивость к токсинам, - объясняет Брюс. - Мы уже знали последовательность генов растения и смогли точно определить ген, кодирующий фермент, который даёт 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 игнорировать TNT, так что растение просто сохраняет токсин в своих клеточных стенках. Эта генетическая мутация периодически проявляется у всех видов различных растений, так что 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.
Маргарита Паймакова
Источник: https://www.vesti.ru/
