Ученые нашли способ очистки почвы Карабаша от тяжелых металлов
В УрФУ при помощи генной модификации вывели растение-гипераккумулятор.
Новости экологии. 4 августа 2019 г. CHELINDUSTRY.RU - Проблему загрязнения почв можно решить при помощи растений-гипераккумуляторов.
Биологи из Уральского федерального университета - Александр Ермошин, Ирина Киселёва и Светлана Шатунова - вывели табак, способный расти при повышенных концентрациях ионов меди в почве.
По информации пресс-службы Уральского федерального университета, применять такие растения оптимально на территориях с большими накоплениями в водоемах и почве токсичных веществ и тяжелых металлов.
В частности, ученые планируют распространить результаты исследования табака на устойчивые к уральскому климату растения и использовать их в будущем на территории города Карабаш Челябинской области, где расположено одно из самых "грязных" производств - .АО «Карабашмедь».
«Особенность гипераккумуляторов в том, что они впитывают тяжелые металлы из почвы. Если их вырастить и скосить, останется земля с меньшим содержанием металлов, таких, например, как медь. В свою очередь скошенные растения потенциально можно сжечь для получения энергии и вторичного извлечения металлов из золы», = объяснил Александр Ермошин.
Не каждое растение на такое способно. Большинство гибнет на «тяжелой» почве. Как рассказывает Александр Ермошин, табак хорошо изучен, легко генетически трансформируется и удобен для микроклонального размножения. Это и обусловило выбор объекта для работы.
Для генной модификации ученые использовали метод агробактериальной трансформации семян табака. Бактерии из рода Agrobacterium — своего рода природные «генные инженеры».
Ученые берут плазмиду (самостоятельная маленькая кольцевая молекула ДНК), вырезают исходные гены из переносимого участка и вместо них молекулярно-генетическими методами при помощи ферментов вносят целевые гены.
Получается, что в кольце-плазмиде встраиваемый в ДНК растения сектор генов заменяется на интересующий. Затем плазмиду помещают в бактерию, а она переносит ДНК из одной клетки в другую. Потом сектор необходимых генов с белками проникает в ядро растительной клетки. Белок «надрезает» ДНК клетки-хозяина и встраивает нужный ген из плазмиды.
Так происходит процесс переноса чужеродной ДНК в ДНК клетки растения.
В результате в растения табака был перенесен ген, отвечающий за синтез цитокининов. В природе эти вещества отвечают за устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды и замедляют их старение. Полученные трансгенные растения смогли выжить при концентрации 100 мкМ ионов меди в питательной среде и даже росли при 200 мкМ, в то время как контрольные растения гибли в таких условиях.
* * *
АО «Карабашмедь» (Карабашский медеплавильный комбинат до 2004 года) является одним из старейших металлургических предприятий России. Производство находится в городе Карабаше Челябинской области. В состав предприятия входят медеплавильное производство мощностью до 150 тыс. тонн черновой меди в год (в том числе 130 тыс. тонн из минерального сырья). В 2004 году завод перешел под управление РМК .
Фото: НПП "Поток"