Wetenschappers hebben de afgelopen jaren tientallen plantensoorten gecreëerd, waarvan de belangrijkste taak niet is om parasieten en ongedierte te weerstaan, maar om de lucht te zuiveren van gevaarlijke kankerverwekkende stoffen, veroudering te vertragen, straatverlichting en zelfs op zoek te gaan naar explosieven. We praten over de onverwachte eigenschappen van levende organismen, die ze dankzij de moderne wetenschap hebben verworven.
Planten tegen kankerverwekkende stoffen
Onderzoekers van de Universiteit van Washington (VS) hebben de kamerplant Epipremnum aureum geleerd om de lucht te zuiveren van benzeen, formaldehyde, chloroform en andere gevaarlijke kankerverwekkende stoffen die moeilijk te verwijderen zijn met gewone filters. Genetici hebben het konijn-gen CYP2E1 ingebracht in het planten-DNA, dat verantwoordelijk is voor de verwerking van deze stoffen in de lever van zoogdieren.
Experimenten hebben aangetoond dat genetisch gemodificeerd epiprenum benzeen vijf keer sneller afbreekt dan gewoon epiprenum. Een plant met een gewicht van ongeveer tien kilo per week vernietigde alle schadelijke vluchtige stoffen in de kamer, zelfs als hun concentratie honderden keren hoger was dan toegestaan. Bovendien kan verbeterde epiprenum chloroform gebruiken, wat de kracht van zijn niet-gemodificeerde tegenhangers te boven gaat.
Eerder voegden dezelfde onderzoekers het CYP2E1-gen toe aan populieren-DNA, waarna bomen grond en grondwater sneller en efficiënter begonnen te zuiveren van vervuiling - in het bijzonder van trichloorethyleen, dat praktisch niet wordt opgenomen door planten. Gewone bomen recyclen niet meer dan drie procent van deze stof.
Zoek explosieven met spinazie
Promotie video:
Wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology (VS) hebben van gewone spinazie een explosieve detector gemaakt door de bladeren van de plant uit te rusten met speciale nanobuisjes die gaan gloeien als er stikstofhoudende stoffen in de grond zitten. Door nanodeeltjes te combineren met het zeldzame aardmetaal cerium en acrylzuur was het mogelijk om de buisjes zonder schade aan de cellen in het lichaam te brengen.
Tijdens de tests hebben planten met ingebedde nanobuisjes van twee soorten - sommige bepaalden de aanwezigheid van explosieven, andere hielpen om het signaal van nitro-bevattende verbindingen te onderscheiden van willekeurige fluctuaties - informatie verzonden naar een sensor naast de struik. De gegevens van dit apparaat werden draadloos naar de smartphones en computers van de onderzoekers gestuurd.
Explosievendetector op basis van spinazie en nanodeeltjes / Wong et al. / Natuurmaterialen 2016.
Volgens de auteurs van het werk kan elke plant in een explosieve detector worden veranderd.
Verjongende tomaten
Britse genetici hebben een tomatensoort ontwikkeld die rijk is aan resveratrol, een krachtige antioxidant die veroudering en de ontwikkeling van de ziekte van Alzheimer vertraagt. Een van de genen van de Arabidopsis thaliana, een wilde verwant van gewone kool, werd in het tomaten-DNA ingebracht.
Het AtMYB12-gen werd in het tomatengenoom getransplanteerd en zo gemodificeerd dat het de fruitcellen stimuleert om de antioxidanten resveratrol en genisteïne te produceren. De concentratie van voedingsstoffen in het vruchtvlees van tomaten was erg hoog: één tomaat bevatte evenveel resveratrol als 50 flessen rode wijn.
De auteurs van het werk zijn van mening dat dergelijke genetisch gemodificeerde planten met een genezende werking zowel als voedsel kunnen worden geconsumeerd als om een werkzame stof te verkrijgen.
Gras in plaats van een gloeilamp
Amerikaanse onderzoekers maakten een gloeilamp van een kruidachtige waterplant (Nasturtium officinale) door speciale nanodeeltjes in de bladeren te steken, waardoor dit kruid bijna vier uur lang een zwak licht uitstraalde. De deeltjes bevatten speciale enzymen - luciferasen, die de luminescentie bevorderen tijdens de oxidatie van pigmenten van de luciferineklasse.
De bladeren en stengels van waterkers werden in een speciaal apparaat met een oplossing van nanodeeltjes geplaatst en er werd onder hoge druk geïnjecteerd. De deeltjes drongen door microporiën in het plantenweefsel. Degenen die luciferine bevatten, hopen zich op in de extracellulaire ruimte van de binnenste laag van het blad. De deeltjes met luciferase gingen door het celmembraan. Na een tijdje kwam het pigment er ook. Een reactie met luciferase begon, er kwam energie vrij - en de plant gloeide.
In de toekomst hopen de onderzoekers de methode om nanodeeltjes in cellen af te leveren te verbeteren, zodat de plant na één behandelsessie constant en intenser gloeit.
Alfiya Enikeeva
