Биология

Биоинженеры создали ГМО-бактерию, способную победить Большое мусорное пятно

Американские исследователи сделали шаг навстречу очищению Мирового океана от пластика. Они «сконструировали» генетически модифицированный микроорганизм, который может разлагать пластик в соленой воде.

По оценкам ученых, в Мировом океане плавает более 170 триллионов частиц пластика общим весом свыше двух миллионов тонн. Печально известно Большое тихоокеанское мусорное пятно. Это крупнейшее скопление пластика и других отходов, принесенных водами Северо-Тихоокеанского течения.

Расположенное между Гавайскими островами и побережьем Калифорнии пятно быстро расширяется, поскольку круговорот океанических течений затягивает все больше морского мусора. Хотя визуально с корабля пластиковый мусор в пятне малозаметен, в пробах воды обнаруживаются множество микрочастиц и небольших обрывков пластика. Попадая в жабры рыб, они серьезно затрудняют им жизнь.

Точный размер области не известен. Приблизительные оценки площади варьируются от 700 тысяч до 1,5 миллиона квадратных километров и более. Это сравнимо, например, с территорией Монголии (1 566 600 квадратных километров).

Без должных мер на глобальном уровне объем пластикового мусора в Мировом океане к 2040 году более чем удвоится, предупредили эксперты из американского института 5 Gyres.

Выходом из ситуации мог бы стать недорогой способ разложения пластика прямо в морской воде. Над таким решением как раз работают в Университете штата Северная Каролина (США). С помощью генной инженерии исследователи создали бактерию, способную расщеплять полиэтилентерефталат (ПЭТ) — распространенный вид пластика, используемый для производства широкого спектра товаров, от бутылок до одежды.

Ученые взяли в работу два вида бактерий. Первая, под названием Vibrio natriegens, прекрасно чувствует себя в соленой воде и примечательна отчасти тем, что быстро размножается. Особенность второй бактерии — Ideonella sakaiensis — выработка ферментов, позволяющих расщеплять ПЭТ и питаться им.

Биоинженеры позаимствовали у I. sakaiensis генетические последовательности, которые отвечают за производство разлагающих пластик ферментов, и включили их в плазмиду — небольшую молекулу ДНК, обособленную от хромосом и способную к автономной репликации. За счет этого плазмиду можно перенести в другую клетку, и та станет выполнять инструкции, заложенные в ДНК плазмиды. Именно так американские ученые и поступили.

Внедрив плазмиду с генами I. sakaiensis в бактерии V. natriegens, исследователи добились, чтобы они вырабатывали нужные ферменты. Также в своей работе специалисты продемонстрировали, что генетически модифицированные V. natriegens способны расщеплять полиэтилентерефталат в соленой воде при температуре плюс 30 градусов Цельсия.

По словам ученых, их достижение очень интересно и многообещающе. Впервые удалось добиться, чтобы V. natriegens экспрессировали чужеродные ферменты на поверхности своих клеток. Кроме того, полученная бактерия стала первым известным генетически модифицированным организмом, способным к расщеплению пластика в соленой воде.

«Это важно, поскольку экономически нецелесообразно вылавливать пластик из океана и смывать с него соли перед тем, как начинать какие-то процессы по расщеплению», — пояснил один из соавторов работы Тянью Ли (Tianyu Li).

Помогут ли ГМО-бактерии победить Большое мусорное пятно — покажет время, а биоинженеры пока продолжают эксперименты. На следующем этапе исследователи хотят внедрить ДНК I. sakaiensis непосредственно в геном V. natriegens, что позволит сделать более стабильной выработку разлагающих пластик ферментов у модифицированных организмов. Также в планах — дополнительно изменить V. natriegens, чтобы бактерия смогла питаться продуктами расщепления ПЭТ. Еще одна потенциальная задача — получить при разложении пластика полезный для химической промышленности продукт. В этом вопросе ученые открыты к диалогу с представителями отрасли.

Комментарии

  • Напоминает заселение кроликами Австралии. Только со значительно более худшими последствиями.

    • Комментарий удален пользователем или модератором...

      • Ни лодок, ни сальников массово из ПЭТ вроде как не делают. В основном он идёт на производство пластиковых бутылок и синтетических тканей. А с бутылками надо что-то решать - все леса, поля и водоемы ими засраны уже(
        Следующий шаг, видимо - создание бактерий, питающихся полиэтиленом, мусором из которого тоже все завалено. Тут, правда, негативных последствий будет гораздо больше. Например, сгниют все канализационные, водопроводные и прочие полиэтиленовые трубы. Как и многое другое.

        • Комментарий удален пользователем или модератором...

          • Способов избавиться от пластиковых бутылок за сто тыщ мильёнов можно придумать множество, а тут предлагается как бы за бесплатно.

          • Пальмовое мало - естественный пищевой продукт народов Африки, человечество его ело всегда. А россказни про вред пальмового масла - это пропаганда отечественных маслобойных олигархов, для которых масло пальмовых орехов - конкурент для их окисляющегося до горечи масла из ядер семян подсолнечника.

  • дайте бактериям время и они найдут фермент для любого субстрата. т.е. сами сожрут что угодно, без переживаний и вмешательства людей

    • Весь пластик сожрал в книжке, прямо мысль была написать но вы Роман опередили

  • Ну если только эти бактерии н҉е҉ б҉у҉д҉у҉т҉ м҉у҉т҉и҉р҉о҉в҉а҉т҉ь҉ в дальнейшем... Странно одно, всë что создают биоинженеры И҉С҉К҉У҉С҉С҉Т҉В҉Е҉Н҉Н҉О҉Е҉/С҉И҉Н҉Т҉Е҉Т҉И҉Ч҉Е҉С҉К҉О҉Е҉
    зачастую оказывается враждебно естественной биосфере. Как это было с искусственной бактерией С҉и҉н҉т҉и҉я҉. Всё таки в биосферу надо очень осторожно внедрять натуральные, естественные био бактерии родные для экосистемы нашей родной планеты.

    • "Синтия" - это, как я понял, большой конспирологический бред от начала до конца.

  • ... большое мусорное пятно и заодно человечество 😁

  • Да хз, думаю что пластик лодок и кораблей можно делать с мышьяком и свинцом, тогда обезопасили суда, а мусор будет разлогаться

  • "способны расщеплять полиэтилентерефталат в соленой воде при температуре плюс 30 градусов Цельсия" - очень надеемся на глобальное потепление

  • Ща как в Stray пойдёт (там тоже создали бактерии, которые пожирали мусор, они быстро эволюционировали, стали размером с кота и стали пожирать всё подряд)
    P. S. Если что это шутка, не воспринимайте её всерьёз

  • Если я правильно понял статью, то исследователи не предполагают выпускать бактерии на волю. Вместо этого предполагается сбор мусора и его переработка.

    • Не выпускать бактерии на волю сложно даже в специально оборудованных лабораториях. В масштабах мусорного полигона тот еще квест. Пусть даже все будет происходить в герметичных баках изолированных от внешнего мира - любая авария выпустит бактерии на свободу. Вот если бактерии не смогут размножаться нигде кроме этих автоклавов это даст хоть какие-то гарантии.

  • Каждый вспомнил по фантастическому произведению и я тоже. Кто-то из классиков описал создание искусственных птиц, которые сканировали токи при эмоциях и если человек хотел нанести вред, то они били током. По итогу: прибил муху, получи. Хочешь операцию пациенту сделать, птицы врываются и нннаа тебе. Сделали новых птиц, которые более сильным током должны убивать предыдущих и самообучаться. Они изничтожили тех птиц, сканируют дальше что есть внизу, там ещё формы жизни. Значит задача должна продолжаться.

    • Это совсем из другой оперы - из страшилок про роботов. Мол конструкторы перемудрили и сделали определение вреда слишком общим. То ли сами страж-птицы обучились в процессе немного не туда. Но тема сгрызающих основу цивилизации бактерий (пластик ли, железо не важно) конечно не нова. Хоть вот так навскидку приходит в голову лишь эпизод из Футурамы про уменьшенных Бендеров. Который в свою очередь основан на сюжете "День когда Земля остановилась" Но это опять нанороботы, а не бактерии в чистом виде.

      • Анджей Земянский "Автобан нах Познань". Китайские бомбы-чены с микроорганизмами.