27 Ноября 2014 | 11:07

Крокодила ген

Планета, действительно, в опасности, говорят пермские ученые-генетики. Дело в том, что практически повсюду вокруг нас – в воде, земле, воздухе – находятся незаметные, но опасные вещества. Ученые особо выделяют 12 таких ядов вокруг нас – так называемую «грязную дюжину». В нее входят «полихлорированные бифенилы» (ПХБ). Это – определенные химические соединения, содержащие хлор. При отравлении ими симптомы разные: головные боли, утомляемость, чувство ползания мурашек. Даже в малых дозах эти вещества могут вызвать тяжелые заболевания. Они провоцируют болезни печени, почек, нервной системы и многие другие, в том числе рак. Все потому, что они сильно подавляют иммунитет человека. Поэтому неформально ученые называют это «химическим СПИДом». 

Беда в том, что эти ядовитые вещества массово производили по всему миру с 30-х годов прошлого века. В России их выпускали, например, на заводах в Дзержинске и Уфе. Они использовались очень много где: например, в трансформаторах, в покрытии электрических проводов, в разных клеях, лаках, красках и т.д. За десятки лет по всей земле выпустили миллионы тонн этих ядовитых химикатов. И с тех пор большая их часть попала в окружающую среду. Как? Например, сжигались отходы, загорались трансформаторы. Или ПХБ попросту вывозили на свалки. Так они попадали в воду и почву. А оттуда – допустим, в рыбу, мясо, овощи и т.д.

Как же спастись от этих ядов? Гигантская сложность в том, что они очень стойкие. И «противоядия», по сути, нет. Единственное спасение – обнаружить их и правильно утилизировать. Попросту – очистить планету от этого губительного загрязнителя.

Кишечная палочка-выручалочка

Пермские ученые как раз и занялись тем, чтобы дешевым и безопасным способом обнаружить ПХБ в природе. Сначала за дело взялись биологи. Они создали генно-модифицированную бактерию: взяли кишечную палочку и внедрили в нее ген, который заставляет ее светиться, если рядом есть эти опасные химикаты.

В результате, «почуяв» ядовитые вещества, ГМО-бактерия реагирует и начинает светиться красным. Чем ярче – тем выше концентрация опасного вещества.

Дальше к разработке подключились физики. Они создали микрочип. Это миниатюрный своего рода «контейнер», размером со спичечный коробок. В него поместили клетки ГМО-бактерии. Прототип биосенсора готов. Это миниатюрное устройство может заменить целую химическую лабораторию. Достаточно капли воды, и если в ней есть опасные хлорсодержащие вещества, то детектор сразу сигнализирует об этом.

Светится он или нет, пока можно увидеть только под микроскопом. Но дальше к проекту должны будут присоединиться программисты, которые создадут ПО для количественного подсчета вредных веществ. Таким образом, в мире появится биодетектор одного из основных ядов «грязной дюжины».

Создать его ученые планируют к концу 2015 года. Что важно, он будет недорогим. Разработчики пока не могут назвать цену. Но, допустим, себестоимость микрочипа оценивается сейчас примерно в 40-50 рублей, выяснил ТЕКСТ.

Пока исследования длятся лишь 2 месяца. Работает над ними большая по меркам научных проектов команда – около 5 человек. Это сотрудники молекулярно-генетической лаборатории (кафедра ботаники и генетики растений), лаборатории микрофлюидики (кафедра общей физики), а также лаборатории молекулярной биологии и генетики Естественнонаучного института ПГНИУ. Надо отметить, что для создания самой генно-модифицированной бактерии исследователи Михаил Шумков и Анна Воронина ездили в Москву, в институт биохимии им. А.Н. Баха РАН, а микрочип их коллеги-ученые создавали уже в Перми.



Что дальше?

Предположим, в ближайшем будущем биодетектор уже готов, усовершенствован, налажено его серийное производство. Это своего рода бытовой гаджет для всех, кто волнуется, насколько экологически чисто вокруг (безопасны ли еда, предметы, воздух и т.д.).

Тогда возникает закономерный вопрос – обнаружили смертельно опасное вещество, а что дальше?

Как объясняют ученые, уничтожить ПХБ можно разными способами, в том числе их сжигают при высоких температурах. В мире есть компании, которые этим занимаются. Стоит этот процесс от 70 центов до $5,5 за килограмм (данные «Международного центра наилучших природоохранных технологий», ЮНИДО). 



Но так же, как и выявить, уничтожить их можно с помощью бактерий. Для этого генетики уже выводят такой штамм, который разлагает опасные вещества. В будущем это могут быть, например, капсулы с бактериями или суспензии, которые распространяются в зоне загрязнения вредными химикатами.

«Если не бороться с этой проблемой, то она приведет к глобальным последствиям с точки зрения здоровья человека, – говорит участник проекта, инженер-исследователь Анна Воронина. – В зоне риска – весь земной шар».

Анастасия Костина (ежедневная пермская интернет-газета ТЕКСТ). Новости Перми, авторские колонки и обзоры на сайте chitaitext.ru.
Подпишитесь на «ТЕКСТ» в любимой соцсети


и получайте свежие тексты к себе в ленту!