Gentechnisch veränderte Pflanzen reinigen könnte der Menschheit Kasinos
Gentechnisch hergestellte Rasen und Bäumen könnte helfen, Giftstoffe und explosiven Rückstände entfernen aus der Umgebung schnell und billig wie nie zuvor.
Seit mehr als einem Jahrzehnt haben Forscher untersuchten, ob gentechnisch veränderte oder transgene Pflanzen Sanierung kontaminierter Standorte helfen könnte, durch die Aufnahme von Schadstoffen, die mit ihren Wurzeln. Die Gene, die Forscher an diese Anlagen angeschlossen könnte dann Verunreinigungen wie Karzinogene oder Krebs-auslösenden Moleküle brechen.
"So viele von uns haben wurde beeinflusst durch Krebs, dass ich stark motiviert, Wege finden, um krebserregende Stoffe aus unserer Umwelt auf eine schnelle und kostengünstige Weise reduzieren", sagte der Forscher Sharon Doty, ein Pflanzenbiologe an der University of Washington. "Es sind 12.000 extrem Altlasten namens SuperFund Sites in den Vereinigten Staaten und mehr als 500.000 aufgegeben, verschmutzte Gewerbeimmobilien in den USA"
Wissenschaftler haben bei der Verwendung von Pflanzen zur Säuberung der Umwelt in der Vergangenheit, eine Technik, bekannt als Phytosanierung experimentiert.
"Phytoremediation ist im Grunde eine solarbetriebene Schadstoff-Entfernung-System", sagte Doty. "Es ist mehr als 10-Mal billiger als andere Technologien. Es ist weniger aufdringlich und ästhetisch ansprechender.
Jedoch "Phytoremediation wird oft angesehen als zu langsam, um von praktischem Nutzen sein" Doty sagte. "Viele Seiten sind aufgegeben anstatt wegen der Kosten für effektive Reinigung aufgeräumt. "Es ist aus diesem Grund, die wir bei der Verbesserung der Phytosanierung transgene Technologien interessiert."
Veränderten Pappeln und Verunreinigungen
Doty, zusammen mit Bioremediation Forscher Stuart Strand und Kollegen, haben gentechnisch veränderte Pappeln im Labor, die mehr als 91 Prozent der Trichlorethylen entfernen können – die häufigste Grundwasser Verunreinigung bei US Superfund Sites — aus Flüssigkeiten. Unveränderte Pflanzen entfernt 3 Prozent.
Unveränderte Pappeln und die gentechnisch hergestellten Varianten produzieren Enzyme, die Trichlorethylen. Die veränderten Pappeln generieren Sie einfach viel mehr ein zentrales Enzym und somit sehr viel schneller arbeiten – Abbau der gefährlichen Moleküls in harmlose Nebenprodukte etwa 100-Mal schneller als normale Pflanzen.
"Ich persönlich finde es spannend und erfreulich, dass die Pflanzen Karzinogene rasch entfernen," sagte Doty.
Doty und ihre Kollegen fanden auch die gentechnisch veränderten Pappeln waren besser bei der Entfernung von Chloroform, eine gefährliche Nebenerscheinung des desinfizierende Wasser; Carbon Titantetrachlorid, giftige Lösungsmittel; und Vinylchlorid, eine krebserregende Substanz verwendet, um Kunststoffe zu machen. Darüber hinaus waren in Luftverschmutzung Experimente mit 6-Zoll-veränderten Pappeln in verschlossenen Behältnissen, die Pflanzen besser bei gasförmigen Trichlorethylen und Benzol, ein Schadstoff verbunden mit Petroleum aufnehmen.
"Es ist das erste Mal, die transgene Pflanzen gezeigt haben, zu entfernen, Luftschadstoffe, bietet einen neuen Ansatz, um eines Tages die große Bedrohung durch die Luftverschmutzung zu reduzieren", sagte Doty.
Abbau von Sprengstoffen
Doty Mitarbeiter, Biotechnologe Neil Bruce an der University of York in England und seine Kollegen haben auch gentechnisch veränderte Pflanzen für Phytoremediation geschaffen. Sie konzentrierten sich auf die Explosive, bekannt als RDX, die giftig. RDX führte zu großflächigen Verschmutzung von Land und Grundwasser und bricht nicht hinunter leicht in der Umgebung von selbst.
Die Forscher entdeckten Bakterien, die RDX brechen könnte, durch Sichtung durch kontaminierte Böden. Sie als nächstes die verantwortlichen Gene isoliert und steckte sie in das Unkraut Ackerschmalwand oder Arabidopsis Thaliana genannt. Bruce und seine Kollegen fanden ihre Pflanzen deutlich schneller als normale Pflanzen RDX aufgeräumt.
"Die Pflanzen RDX, nicht toxische Metaboliten, z. B. Nitrit, die die Pflanze als Stickstoffquelle verwenden können, brechen", erklärte Bruce. Als nächstes wollen sie entwickeln Pappeln oder Gräser, die diese Gene tragen.
Doty und ihre Kollegen planen zusätzliche Experimente durchführen, um sicherzustellen, dass Pflanzengewebe nicht-Zielorganismen, z. B. Fehler, die darauf kauen kann nicht Schaden zu tun. Sie wollen auch sehen, wie effektiv solche Bäume sind, wenn im Boden gewachsen – derzeit ihre Pappeln sind nur Ausschnitte, die mehrere Zoll hoch und wächst in Fläschchen.
Transgene Baum Bedenken
Jedoch während Bundesverordnungen den Anbau von transgenen Bäume in Gewächshäusern und kontrollierte Feldversuche für Forschungszwecke erlauben, erlauben sie nicht, den kommerziellen Anbau von transgenen Bäume. Doty räumte ein, dass einige Leute transgene Bäume als riskant zu sehen.
"Als Wissenschaftler wollen wir sicherstellen, dass solche Probleme und Risiken minimiert," sagte sie. "Im Falle von Altlasten stehen wir bereits schlechte Situationen, wo die Verwendung von transgenen Pflanzen die bekannten Risiken aus Karzinogene und andere gefährliche Schadstoffe in die Umwelt verringern kann. "Unser oberstes Ziel ist es, einen schnelleren Weg zur Reduzierung der Karzinogene, eins, das ist erschwinglich, so viele Seiten behandelt werden können."
Doty und ihre Kollegen denke, die Tatsache, die sie wählten, Pappeln könnte helfen, Bedenken zu lindern, die transgene Bäume in regelmäßigen Wälder bekommen könnte. Pappeln können jahrelang ohne Blüte wachsen zu welchem, die Zeitpunkt sie geerntet werden konnten, um zu verhindern, dass Samen erzeugen. Und im Gegensatz zu einigen anderen Arten von Bäumen, Zweige der untersuchten Hybrid-Pappel nicht Wurzel in Böden wenn Zweige auf den Boden fallen.
Die Ergebnisse wurden detaillierte Online-Okt. 15 in den Proceedings der National Academy of Sciences.
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