Просо прутьевидное поглощает и разлагает гексоген с помощью двух бактериальных генов.
Хотя гексоген создан аж в конце XIX века, его до сих пор активно используют при изготовлении детонаторов в боеприпасах и во взрывных работах; кроме того, он входит в состав некоторых типов ракетного топлива. При этом он довольно токсичен, и попадая во внешнюю среду, становится серьёзной экологической проблемой – особенно, когда из почвы он попадает в грунтовые воды.
Чтобы очищать почву от гексогена, исследователи из Йоркского университета предлагают использовать генетически модифицированную траву – просо прутьевидное с двумя бактериальными генами. У почвенной бактерии Rhodococcus rhodochrous есть два фермента, способные расщеплять гексоген. Можно задаться вопросом, почему бы не использовать саму бактерию. Но антигексогенную активность бактериальных ферментов обнаружили только в лаборатории. Чтобы бактерия достаточно хорошо разлагала гексоген, она должна его активно поглощать, одновременно синтезировать достаточное количество нужных ферментов и активно размножаться. В итоге оказалось, что проще пересадить гены антигексогенных ферментов в растения.
Сначала сделали трансгенные растения арабидопсиса, который служит обычным модельным растением в биотехнологических экспериментах. Убедившись, что эти гены в растении работают, их внедрили в просо, а само просо высадили рядом с тремя военными полигонами, где почва была загрязнена гексогеном. Растения поглощали гексоген и уже внутри себя расщепляли его до безопасных соединений. Причём расщепляли полностью – гексоген в растительных тканях обнаружить не удалось, хотя просо росло на гексогенной почве три года. В статье в Nature Biotechnology говорится, что растения способны уничтожить 27 кг гексогена на одном гектаре.
Просо прутьевидное довольно неприхотливо, растёт на любой почве. Соответственно, с очистными целями его можно высаживать где угодно. Возможно, в просо можно пересадить ещё какие-нибудь бактериальные гены для борьбы с другими загрязняющими веществами, лишь бы эти гены приживались в растении и не мешали ему расти. Кстати, несколько лет назад мы писали о другой работе той же исследовательской группы из Йоркского университета: тогда арабидопсис научили расти на почве с тротилом, отключив в растениях всего один ген. Правда, в тех экспериментах арабидопсис только поглощал тротил, но не расщеплял его.
Автор: Кирилл Стасевич