Чудесная трава. Ученые научили растения очищать воздух и искать взрывчатку
Источник: https://ria.ru/
МОСКВА, 14 янв — РИА Новости, Альфия Еникеева. За последние несколько лет ученые создали десятки видов растений, основная задача которых — не сопротивление паразитам и вредителям, а очищение воздуха от опасных канцерогенов, освещение улиц и даже поиск взрывчатки. РИА Новости рассказывает о неожиданных свойствах живых организмов, обретенных ими благодаря современной науке.
Растения против канцерогенов
Исследователи из Вашингтонского университета (США) научили комнатное растение золотистый эпипремнум (Epipremnum aureum) очищать воздух от бензола, формальдегида, хлороформа и других опасных канцерогенов, которые сложно удалить с помощью обыкновенных фильтров. Генетики вставили в ДНК растения ген кролика CYP2E1, отвечающий за переработку этих веществ в печени млекопитающего.
Как показали эксперименты, генно-модифицированный эпипренум в пять раз быстрее расщеплял бензол, чем обычный. Растение весом около десяти килограммов за неделю уничтожало все вредные летучие соединения в помещении, даже если их концентрация в сотни раз превышала допустимые. Кроме того, улучшенный эпипренум умеет утилизировать хлороформ, что не под силу его немодифицированным собратьям.
Ранее те же исследователи добавляли ген CYP2E1 в ДНК тополя, после чего деревья стали быстрее и эффективнее очищать почву и грунтовые воды от загрязнений — в частности от трихлорэтилена, который практически не поглощается растениями. Обычные деревья перерабатывают не более трех процентов этого вещества.
Найти взрывчатку с помощью шпината
Ученые Массачусетского технологического института (США) превратили обыкновенный шпинат в детектор взрывчатки, оснастив листья растения специальными нанотрубками, которые начинают светиться, если в почве есть нитросодержащие вещества. Вставить трубки в организм без вреда для клеток удалось, соединив наночастицы с редкоземельным металлом церием и акриловой кислотой.
Во время испытаний растения со встроенными нанотрубками двух типов — одни определяли наличие взрывчатки, другие помогали отличать сигнал о нитросодержащих соединениях от случайных флуктуаций — передавали информацию на датчик, расположенный рядом с кустом. Данные с этого прибора отправлялись на смартфоны и компьютеры исследователей по беспроводной связи.
По словам авторов работы, в детектор взрывчатки можно превратить любое растение.
Омолаживающие помидоры
Британские генетики создали сорт помидоров с высоким содержанием ресвератрола — мощного антиоксиданта, замедляющего старение и развитие болезни Альцгеймера. В ДНК томатов встроили один из генов резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana) — дикого родственника обыкновенной капусты.
В геном помидора пересадили ген AtMYB12, модифицировав его таким образом, чтобы он стимулировал клетки плодов производить антиоксиданты ресвератрол и генистеин. Концентрация полезных веществ в мякоти томатов оказалась очень высокой: в одном помидоре было столько же ресвератрола, сколько в 50 бутылках красного вина.
Авторы работы считают, что такие генно-модифицированные растения с лечебным эффектом можно будет как употреблять в пищу, так и использовать для получения активного вещества.
Трава вместо лампочки
Американские исследователи сделали из травянистого водного растения жерухи обыкновенной (Nasturtium officinale) лампочку, внедрив в листья особые наночастицы, которые заставили эту траву излучать тусклый свет в течение почти четырех часов. Частицы содержали особые ферменты — люциферазы, способствующие свечению при окислении пигментов класса люциферинов.
Листья и стебли жерухи помещали в особое устройство с раствором наночастиц и нагнетали высокое давление. Частицы проникали в ткань растения через микропоры. Те, что содержали люциферин, накапливались во внеклеточном пространстве внутреннего слоя листа. Частицы с люциферазой поступали сквозь клеточную мембрану. Туда же через некоторое время попадал и пигмент. Начиналась реакция с люциферазой, выделялась энергия — и растение светилось.
В дальнейшем исследователи надеются усовершенствовать метод доставки наночастиц в клетки, чтобы растение после одного сеанса обработки светилось постоянно, причем более интенсивно.
