Pēdējo gadu laikā zinātnieki ir izveidojuši desmitiem augu sugu, kuru galvenais uzdevums nav pretoties parazītiem un kaitēkļiem, bet gan attīrīt gaisu no bīstamiem kancerogēniem, palēnināt novecošanos, ielu apgaismojumu un pat meklēt sprāgstvielas. Mēs runājam par dzīvo organismu neparedzētajām īpašībām, kuras viņi ieguvuši, pateicoties mūsdienu zinātnei.
Augi pret kancerogēniem
Pētnieki no Vašingtonas Universitātes (ASV) ir iemācījuši telpaugam Epipremnum aureum attīrīt gaisu no benzola, formaldehīda, hloroforma un citiem bīstamiem kancerogēniem, kurus ir grūti noņemt ar parastajiem filtriem. Ģenētiķi augu DNS ievietoja trušu gēnu CYP2E1, kas ir atbildīgs par šo vielu pārstrādi zīdītāju aknās.
Eksperimenti parādīja, ka ģenētiski modificēts epiprenum noārda benzolu piecas reizes ātrāk nekā parastais epiprenum. Augs, kas sver apmēram desmit kilogramus nedēļā, iznīcināja telpā visus kaitīgos gaistošos savienojumus, pat ja to koncentrācija bija simtiem reižu augstāka nekā pieļaujamā. Turklāt uzlabotā epiprenum spēj izmantot hloroformu, kas pārsniedz tā nemodificēto kolēģu spēku.
Iepriekš tie paši pētnieki papeļu DNS pievienoja CYP2E1 gēnu, pēc tam koki sāka ātrāk un efektīvāk attīrīt augsni un gruntsūdeņus no piesārņojuma - it īpaši no trihloretilēna, kuru augi praktiski neuzsūc. Parastie koki pārstrādā ne vairāk kā trīs procentus šīs vielas.
Atrodiet sprāgstvielas ar spinātiem
Reklāmas video:
Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta (ASV) zinātnieki pārvērta parastos spinātus par sprādzienbīstamu detektoru, aprīkojot auga lapas ar īpašām nanocaurulītēm, kuras sāk mirdzēt, ja augsnē ir slāpekli saturošas vielas. Caurules bija iespējams ievietot ķermenī, nekaitējot šūnām, apvienojot nanodaļiņas ar retzemju metālu ceriju un akrilskābi.
Pārbaužu laikā augi ar divu veidu iegultām nanocaurulēm - vieni noteica sprāgstvielu klātbūtni, citi palīdzēja atšķirt nitro saturošu savienojumu signālu no nejaušām svārstībām - informāciju pārsūtīja uz sensoru, kas atrodas blakus krūmam. Dati no šīs ierīces tika bezvadu režīmā nosūtīti uz pētnieku viedtālruņiem un datoriem.
Sprāgstvielu detektors, pamatojoties uz spinātiem un nanodaļiņām / Wong et al. / Dabas materiāli 2016.
Pēc darba autoru domām, jebkuru augu var pārvērst par sprādzienbīstamu detektoru.
Atjaunojošie tomāti
Britu ģenētiķi ir izveidojuši tomātu šķirnes, kurās ir daudz resveratrolu - spēcīgs antioksidants, kas palēnina novecošanos un Alcheimera slimības attīstību. Tomātu DNS tika ievietots viens no Arabidopsis thaliana gēniem, kas ir parasto kāpostu savvaļas radinieks.
Gēns AtMYB12 tika pārstādīts tomātu genomā, modificējot to tādā veidā, ka tas stimulē augļu šūnas ražot antioksidantus resveratrolu un genisteīnu. Tomātu mīkstumā barības vielu koncentrācija bija ļoti augsta: viens tomāts saturēja tādu pašu daudzumu resveratrola kā 50 pudeles sarkanvīna.
Darba autori uzskata, ka šādus ģenētiski modificētus augus ar terapeitisko efektu var gan patērēt kā pārtiku, gan izmantot aktīvās vielas iegūšanai.
Zāle spuldzes vietā
Amerikāņu pētnieki izgatavoja spuldzi no zālaugu ūdens auga (Nasturtium officinale), lapās ievietojot īpašas nanodaļiņas, kuru dēļ šis garšaugs gandrīz četras stundas izstaroja blāvu gaismu. Daļiņas saturēja īpašus fermentus - luciferāzes, kas veicina luminiscenci luciferīna klases pigmentu oksidācijas laikā.
Ūdenskreses lapas un kāti tika ievietoti speciālā ierīcē ar nanodaļiņu šķīdumu un tika ievadīts augsts spiediens. Daļiņas iekļuva augu audos caur mikroporām. Tie, kas satur luciferīnu, uzkrājušies lapas iekšējā slāņa ārpusšūnu telpā. Daļiņas ar luciferāzi izgāja cauri šūnu membrānai. Pēc laika tur nokļuva arī pigments. Sākās reakcija ar luciferāzi, enerģija tika atbrīvota - un augs kvēloja.
Nākotnē pētnieki cer uzlabot nanodaļiņu ievadīšanas šūnās metodi, lai augs pēc vienas apstrādes sesijas spīdētu pastāvīgi un intensīvāk.
Alfiya Enikeeva
