
基因工程的草和树木比以往任何时候都更快,更便宜地消除环境中的毒素和爆炸性残留物。
十多年来,研究人员已经调查了基因修饰或转基因植物是否可以通过使用其根来吸收污染物来帮助清理受污染的地点。然后,研究人员插入这些植物的基因可能会分解杂质,例如致癌物或癌症触发分子。
华盛顿大学的植物生物学家莎朗·多蒂(Sharon Doty)说:“我们中的许多人受到癌症的影响,我很有动力以快速,经济的方式找到减少环境中的致癌物数量的方法。” “在美国,有12,000个被称为超级基金站点的极高污染地点,在美国有超过500,000个被污染的商业物业污染”
科学家过去曾尝试使用植物来清理环境,这是一种称为一种称为的技术植物修复。
Doty说:“植物修复基本上是一种太阳能污染物的去除系统。” “它比其他技术便宜10倍以上。它的侵入性较低,更美观。
但是,“植物修复通常被认为太慢而无法实际使用,” Doty说。 “由于有效清理的成本,许多地点被放弃而不是清理。正是由于这个原因,我们对使用转基因技术增强植物修复感兴趣。”
改良的杨树和污染物
多蒂(Doty)以及生物修复研究员斯图尔特·斯特兰德(Stuart Strand)及其同事,在实验室中创造了基因工程的杨树,可去除多达91%三氯乙烯- 美国超级基金地点最常见的地下水污染物。未改变的植物去除了3%。
未经改变的杨树和基因工程变体产生的酶分解了三氯乙烯。修改后的杨树仅产生更多的关键酶,因此工作得更快,将危险分子折射成比普通植物快的速度大约100倍的无害副产品。
Doty说:“我个人发现植物迅速去除致癌物,这令人兴奋和令人满意。”
多蒂(Doty)和她的同事们还发现,基因工程的杨树更好地去除氯仿,这是一种消毒水的危险副产品。碳四氯化碳,一种有毒溶剂;乙烯基氯化物是一种用于制造塑料的致癌物质。另外,在空气污染实验使用6英寸改良的杨树在密封容器中,植物更好地占用了与石油相关的污染物的气态三氯乙烯和苯。
Doty说:“这是第一次证明转基因植物去除空气传播污染物,从而提供了一种新的方法来减少空气污染带来的巨大威胁。”
分解炸药
Doty的合作者,英格兰约克大学及其同事的生物技术学家尼尔·布鲁斯(Neil Bruce)也为植物修复创造了基因工程植物。他们专注于称为RDX的爆炸物,这是有毒的。 RDX导致了对土地和地下水的广泛污染,并且在环境中并不容易分解。
研究人员发现细菌可能通过筛选污染的土壤来分解RDX。接下来,他们将负责的基因隔离了,并将其插入了称为Thale Cress或拟南芥的杂草中。布鲁斯和他的同事发现他们的植物比普通植物更快地清理了RDX。
布鲁斯解释说:“植物将RDX分解为无毒代谢物,例如亚硝酸盐,植物可以用作氮源。”接下来,他们希望开发杨树或草的含有这些基因。
多蒂(Doty)和她的同事计划进行其他实验,以确保植物组织不会损害非目标生物,例如可能会咀嚼的虫子。他们还想看看在土壤中生长时这些树木的有效性 - 目前,他们所有的杨树都只有几英寸高,并在小瓶中生长。
转基因树的关注
但是,尽管联邦法规允许用于研究目的的温室和受控野外试验中的转基因树生长,但它们不允许转基因树的商业生长。 Doty承认有些人认为转基因树是风险的。
她说:“作为研究人员,我们要确保解决此类问题并有可能最小化。” “在被污染的地点的情况下,我们已经面临不良情况,在这种情况下,转基因植物的使用可能会降低环境中致癌物和其他有害污染物的已知风险。我们的最终目标是提供更快的方法来减少癌素的数量,一种可以负担得起的现场,因此可以治疗如此多的现场。”
多蒂(Doty)和她的同事认为,他们选择杨树的事实可能有助于减轻人们对转基因树可能会进入普通森林的担忧。杨树可以生长几年而不会开花,届时可以收获它们以防止种子产生。与其他一些树木不同,研究的杂种杨树的树枝在树枝落到地面时不会扎根。
这些发现在10月15日在线详细介绍了国家科学院论文集。
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