Австралийские ученые нашли новый эффективный способ очистки от метилртути, одного из самых опасных загрязнителей в мире. Исследователи успешно внесли изменения в геном плодовых мушек и рыбок данио, добавив гены, отвечающие за производство ферментов MerA и MerB. Эти ферменты позволяют превращать метилртуть в значительно менее токсичный газ, который затем легко рассеивается в атмосфере. Данная разработка поможет использовать генную инженерию для защиты как дикой природы, так и здоровья человека. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Метилртуть — это очень опасное вещество, которое образуется в природе из-за деятельности человека, например при сжигании угля или незаконной добыче золота. Она легко накапливается в организмах, и ее содержание увеличивается по пищевой цепочке. Это означает, что крупные рыбы, которые питаются мелкими, содержат больше метилртути, чем мелкие рыбы.
Особенно опасно ее воздействие на беременных женщин, поскольку она может нанести вред развитию ребенка. Это вещество легко проникает через различные барьеры организма, включая плацентарный барьер и гематоэнцефалический барьер, и может вызывать серьезные нарушения.
Ученые разработали генетически модифицированные линии плодовой мушки (Drosophila melanogaster) и рыбок данио (Danio rerio), которые способны к преобразованию метилртути. Для этого в их геномы исследователи внедрили гены merA и merB бактерии Escherichia coli (кишечной палочки), кодирующие ферменты, которые преобразуют токсичную метилртуть в менее опасную форму. Встроенные гены были оптимизированы для работы в клетках мухи-дрозофилы с использованием регуляторных областей ее генов.
Для оценки эффективности разработанных линий ученые подвергли личинок мушек и рыбок воздействию метилртути, добавляя ее в корм или воду. Затем они измеряли концентрацию ртути в тканях, а также количество летучей ртути, выделяемое в окружающую среду, с помощью атомно-флуоресцентной спектроскопии. Помимо этого, исследователи оценили устойчивость генетически модифицированных организмов к токсическому воздействию ртути путем измерения выживаемости и способности к плаванию у личинок рыбок.
Результаты показали, что генетически модифицированные мушки и рыбки накапливали значительно меньше общей ртути в своих тканях по сравнению с контрольными особями. Было установлено, что генетически модифицированные организмы выделяли значительное количество летучей ртути, что подтвердило активность обоих ферментов MerA и MerB. Более того, рыбки с генетическими изменениями оказались более устойчивыми к токсическому воздействию метилртути, продемонстрировав лучшую выживаемость и способность к плаванию по сравнению с контрольными группами.
«Кажется настоящим чудом, что мы можем использовать синтетическую биологию для преобразования наиболее вредной для окружающей среды формы ртути и испарять ее из организма животного», — отметил Кейт Теппер из Университета Маккуори.
Автор: Оксана Гриценко.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
