В последние годы вредоносное цветение цианобактерий становится все более частым явлением в реках и озерах. Эти микроорганизмы выделяют опасные яды — микроцистины, представляющие угрозу для здоровья людей и животных. Традиционные методы очистки дороги и не всегда экологичны, поэтому ученые ищут биологические решения. Сотрудники Института физиологии растений им. К. А. Тимирязева РАН представили новую концепцию «живых биофильтров», способных автономно очищать воду.
Ключевым элементом новой технологии является фермент MlrA, говорится на сайте Российской академии наук. Он выделяется особыми бактериями и способен расщеплять микроцистины, разрывая их циклическую структуру. В результате этого процесса токсичность соединений снижается в 2100 раз, делая их практически безвредными.
Однако есть проблема: производить этот фермент в промышленных масштабах сложно из-за его сложной структуры. Вместо того чтобы синтезировать белок в лабораториях, ученые предлагают пойти другим путем — генетически модифицировать сами фотосинтезирующие организмы.
Идея заключается в том, чтобы встроить ген фермента MlrA в геном нетоксичных цианобактерий или других фотоавтотрофов, то есть организмов, питающихся светом. Такие «биороботы» обладают рядом преимуществ. В частности, они используют солнечный свет и минеральные вещества, не требуя дорогостоящих органических добавок. Находясь в поверхностном слое воды, они могут напрямую взаимодействовать с ядовитыми водорослями без постоянного вмешательства человека.
Ученые отмечают, что подобные эксперименты уже проводились. Ранее ген MlrA переносили в цианобактерию Synechocystis, где он показал высокую активность. Следующим шагом станет модификация организма так, чтобы фермент выделялся наружу, а не оставался внутри клетки.
По мнению исследователей, такие «живые биофильтры» идеально подойдут для установки в местах водозабора для питьевых нужд, на рыбоводческих хозяйствах и в зонах отдыха. Это позволит снизить затраты на очистку водоемов и восстановить экосистемы.
Тем временем спутниковые снимки раскрыли тревожные изменения ледниковых озер. Подробнее об этом рассказали в другом материале Hi-Tech Mail.
Источник: hi-tech.mail.ru