science >> Wetenschap >  >> Chemie

Genetisch gemanipuleerde gist absorbeert vervuiling door zware metalen

Krediet:American Council on Science and Health

Milieuverontreiniging met zware metalen is vaak het gevolg van verschillende soorten industriële processen. Omdat zware metalen gevaarlijk kunnen zijn voor mensen en andere dieren in het wild, verontreinigde locaties moeten worden gesaneerd. Dit is niet gemakkelijk. Chemische extractiemethoden kunnen verschillende soorten verontreinigende stoffen in het milieu brengen.

Bioremediatie - het gebruik van biologische organismen om vervuilde gebieden schoon te maken - is een hot gebied van onderzoek. Sommige planten kunnen van nature zware metalen opzuigen zonder nadelige gevolgen, maar planten worden niet altijd groot genoeg om alle vervuiling op te nemen. Daarnaast, planten kunnen niet worden gebruikt om verontreinigd water op te ruimen.

Dus, wetenschappers hebben er steeds vaker voor gekozen om de technieken van de biotechnologie te gebruiken om genetisch gemanipuleerde microben te creëren die vervuiling kunnen opslokken. Het laatste voorbeeld hiervan werd beschreven door een team van Roemeense en Noorse onderzoekers in het tijdschrift Toegepaste microbiologie en biotechnologie .

De onderzoekers creëerden nieuwe eiwitcoderende genen die uit drie delen bestonden:(1) Een celmembraananker; (2) groen fluorescerend eiwit; en (3) een van de drie soorten metaalbindende peptiden. Toen deze nieuwe genen tot expressie werden gebracht in Saccharomyces cerevisiae (de gewone bakkersgist), de nieuwe eiwitten hechtten zich aan de binnenkant van het celmembraan en gloeiden groen. (Zie aangepaste figuur. De groene gloed was nodig voor de onderzoekers om de locatie van de eiwitten in de cel te verifiëren.)

Krediet:Brian Stansberry/Wikipedia

Vervolgens, de gemanipuleerde gist werd getest op hun vermogen om verschillende soorten metalen op te nemen. Gist ontwikkeld met een metaalbindend peptide bestaande uit aspartaat en glutamaat waren de beste in het adsorberen van koper- en mangaanionen; cysteïnepeptiden waren het beste in het adsorberen van cadmium- en zilverionen; en histidinepeptiden waren het meest bedreven in het adsorberen van kobalt- en nikkelionen. De best presterende stammen waren in staat om ongeveer 80% van hun respectieve metaalionen te verwijderen.

De volgende stap, als de auteurs ervoor kiezen om het na te streven, zou zijn om het vermogen van de gemanipuleerde gisten om te functioneren in een meer bruikbare omgeving te testen, zoals een waterzuiveringsinstallatie of een daadwerkelijke verontreinigingslocatie. Ook, ze zullen moeten bepalen wat de beste manier is om de gistcellen te oogsten (en weg te gooien) nadat ze de giftige metalen hebben verzameld.

Het verhaal is oorspronkelijk verschenen op www.acsh.org/news/2017/07/14/g … etal-pollution-11561 .