Ген кролика помог комнатным растениям очистить воздух от канцерогенов

Ученые создали генетически модифицированное комнатное растение золотистый эпипремнум (Epipremnum aureum), способное эффективно защищать воздух в помещениях от летучих канцерогенов, таких как бензол и хлороформ. Как сообщается в статье, опубликованной в Environmental Science&Technology, генетики добавили к нему ген цитохрома кролика, который способен расщеплять небольшие молекулы.

Воздух в квартирах и домах может быть больше загрязнен вредными летучими веществами, чем воздух в школах и офисах, где часто используются фильтрующие системы. Среди них есть вещества с доказанным или предполагаемым канцерогенным действием, такие как бензол, формальдегид, хлороформ. Соответственно дети, которые проводят много времени дома, и люди, работающие удаленно, получают бóльшее количество канцерогенов, чем остальные. От части из них можно избавиться, убрав их источники из дома, но другие (например, формальдегид) образуются во время приготовления пищи или другой повседневной деятельности, так что полностью их устранить сложно.

Для удаления летучих вредных веществ применяется ряд физико-химических методов, в частности адсорбция или окисление. Но они не эффективны против ряда веществ, таких как формальдегид или хлороформ. Для очистки воздуха в помещениях применяются и комнатные растения, но часто их «мощности» не хватает для того, чтобы избавиться от летучих веществ. Ученые уже пытались повысить эффективность растений с помощью генной инженерии. В частности, им удавалось повысить экспрессию фермента, расщепляющего формальдегид, в растениях табака, а также создать трансгенный тополь, в котором экспрессировался цитохром P450 2e1 (CYP2E1). Этот фермент синтезируется в печени млекопитающих и расщепляет небольшие молекулы, в том числе бензол, анилин, хлороформ.
Генетики из Вашингтонского университета под руководством Стюарта Стренда (Stuart Strand) решили поэкспериментировать с геном цитохрома P450 2e1 и комнатными растениями и попровать повысить эффективность очистки воздуха в помещениях. Для экспериментов они выбрали золотистый эпипремнум, так как с ним уже проводились генетические эксперименты и есть отработанная методика создания трансгенных растений. К тому же эпипремнум хорошо растет даже при недостатке освещения. Ученые создали генетическую конструкцию в которую, помимо прочего, входил ген CYP2E1 кролика и, для контроля экспрессии цитохрома, зеленый флуоресцентный белок. В качестве контроля авторы статьи использовали обычный, немодифицированный эпипремнум, либо проводили эксперименты в отсутствие растений вообще.

Выросшие трансгенные растения исследователи помещали в большие стеклянные флаконы, прыскали в них бензол или хлороформ и оставляли растения на 8-11 дней, регулярно измеряя концентрацию паров летучих веществ. Такие же эксперименты проводились с немодифицированными эпипремнумами или без растений вообще. Оказалось, что трансгенные растения по сравнению с немодифицированными расщепляют бензол в 4,7 раза быстрее, и утилизировали примерно в три раза больше вещества. А хлороформ модифицированные эпипремнумы расщепляют на 82 процента в течение трех, и практически полностью за шесть дней. В то же время обычные растения практически не перерабатывали хлороформ.

В дальнейшем исследователи хотят понять, с какой скоросью трансгенные эпипренумы расщепляют низкие концентрации летучих веществ, можно ли увеличить в них экспрессию формальдегид дегидрогеназы, расщепляющей формальдегид, и как трансгенные растения «работают» в темноте и на свету.
В 2016 году в США был опубликован доклад национальных академий наук, техники и медицины о безвредности генетически модифицированных сельскохозяйственных культур. Он был составлен на основании анализа более 900 научных работ и опроса 80 экспертов из разных областей.

https://nplus1.ru