Синтетическая биология 24 июля 2018, 16:27 24 июля 2018, 17:27 24 июля 2018, 18:27 24 июля 2018, 19:27 24 июля 2018, 20:27 24 июля 2018, 21:27 24 июля 2018, 22:27 24 июля 2018, 23:27 25 июля 2018, 00:27 25 июля 2018, 01:27 25 июля 2018, 02:27

Комнатные растения научат обнаруживать в домах опасные газы и плесень

Учёные планируют создать комнатные растения, которые будут способны ощущать появление в домах плесени или вредных веществ. На данный момент им уже удалось модифицировать растения табака таким образом, чтобы они при определённом освещении сигнализировали человеку об опасности.

Учёные из США создают комнатные растения, которые будут способны ощущать появление в домах плесени или опасных веществ и сигнализировать об этом людям, изменяя цвет листвы. Идея получить такие "живые датчики" пришла в голову профессору Нилу Стюарту (Neal Stewart) из Университета Теннесси (UT) во время разговора с женой Сьюзан и Раной Абудайех (Rana Abudayyeh), доцентом колледжа архитектуры и дизайна UT.

Задумка уже была релизована на фермах в период с 2012 по 2013 годы. Биологи модифицировали растения табака (Nicotiana tabacum) таким образом, чтобы они производили большое количество оранжевого флуоресцентного белка при встрече с болезнетворными бактериями. Для этого исследователи сначала идентифицировали гены в геноме табака, которые могли бы реагировать на вредные летучие органические химические вещества (ЛОВ) в воздухе. (Напомним, что последние появляются в домах регулярно.)

Затем учёные внедрили синтетические "промоторы" в ДНК растений, чтобы усилить реакцию растений на ЛОВ в десять раз. Когда модифицированные растения ощущали бактерии, их клетки реагировали активной генерацией оранжевого флуоресцентного белка. Фермеры, чтобы обнаружить сигнал, должны были надеть специальные очки и посмотреть, светятся ли растения оранжевым в зелёном свете.

Эта технология может через некоторое время переместиться в жилые дома, где "живые стены" из генетически модифицированных растений могут быть установлены возле вентиляционных отверстий. Учёные надеются, что растения смогут почувствовать рост токсичной для человека плесени и вирусы, например, вирус гриппа.

Если учёные выяснят, как комнатные растения реагируют и на другие угрозы, такие как газ радон и бытовые патогены, они смогут создать "умные растения" для решения целого ряда проблем.

Фото (вставка справа) Francisco Palacios. Дизайн визуализации Сьюзан Стюарт и Рана Абудайех.

Отметим, что это не первый случай, когда растения были предложены для использования в качестве биосенсоров. На сегодняшний день с использованием биотехнологий разработано несколько экологически значимых фитосенсоров. Фактически генная инженерия породила целую область исследований под названием синтетическая биология. Многие исследователи в мире сегодня занимаются проектированием и созданием новых частично или полностью искусственных биологических объектов или систем.

Синтетическая биология является ценным инструментом для сельскохозяйственного хозяйства, позволяя фермерам выращивать растения, устойчивые к засухе или определённым вредителям (впрочем, насекомым есть, что ответить, пытающимся перехитрить природу людям).

"С помощью инструментов синтетической биологии мы сможем создавать комнатные растения, которые также будут служить элементами архитектурного дизайна", — считает профессор Стюарт. Растения будут не только украшать стены, но и функционировать как датчики экологических агентов, которые могут нанести вред здоровью людей. "Растения будут предупреждать нас о наличии опасностей в окружающей нас среде", — добавил Нил.

Подробнее о проведённой работе исследователи сообщают в статье журнала Plant Biotechnology.