naukanews

Naukowiec uprawia hortensje wykrywające ładunki wybuchowe

Obrazek z przyszłości: facet obwieszony ładunkami wybuchowymi przechodzi
przez porośniętą zielenią bramkę bezpieczeństwa. Nagle rośliny bledną, ponieważ proteiny w ich DNA reagują na substancje wybuchowe. 

June Medford, biolog z Uniwersytetu Kolorado poświęciła już 7 lat na badanie roślin, które reagują na bliskość pewnych substancji. Dostosowała naturalny mechanizm, który flora stosuje do obrony przed szkodnikami. Białka pełniące w DNA rośliny funkcję receptorów reagują na zagrożenie. Gdy insekt zaczyna nadgryzać liść, we wnętrzu rośliny przesyłany jest sygnał do usztywnienia błon komórkowych, co czyni liść trudniejszym do skonsumowania. Medford opracowała model, w którym ten sam mechanizm reaguje na obecność substancji wchodzących w skład ładunków wybuchowych albo toksyn zanieczyszczających wodę.

„Model komputerowy projektuje reakcje protein odpowiedzialnych za wykrywanie substancji na jej pojawienie się. Język protein przenosimy z powrotem do DNA i zapisujemy, co chcemy, w kodzie genetycznym” – wyjaśnia Medford.

Pierwszy projekt tego rodzaju narodził się w 2003 roku w agencji Darpa, czyli jednostce badawczej Pentagonu. Badania nad „projektowaniem i inżynierią genetycznych systemów reagowania, ścieżek przesyłania sygnałów i metabolizmu” zainspirowały Medford do podjęcia pracy nad modelami DNA wygenerowanymi komputerowo.

Zespół pani biolog otrzymał hojne granty od Darpy i innych instytucji, dzięki czemu badania nad modyfikacją roślin idą pełną parą. Medford szacuje, że potrzebuje jeszcze 3-4 lat, by opracować technologię, którą można by wykorzystać przy bramkach bezpieczeństwa.

Na razie w laboratorium wyhodowano rośliny, które bieleją „na widok” trotylu, ale eksperymenty udają się w środowisku kontrolowanym, gdzie nie zmienia się natężenie światła, nie pojawiają się szkodniki i pasożyty, nie ma ludzi wylewających do doniczki colę. Roślinki trzeba więc dopracować i wzmocnić.

Medford ostrzega, że jej metoda prawdopodobnie nigdy nie przyda się do wykrywania saletry amonowej, wykorzystywanej w „domowych” bombach w Afganistanie. Ta sama substancja jest przecież nawozem.

Najciekawsze jest to, że jako czujnik może posłużyć właściwie każda roślina. Badania określą, która okaże się najbardziej podatna na modyfikacje DNA i odporna na czynniki mogące zakłócać „odczyt”.

Ambicją Medford jest stworzenie roślinnego odpowiednika psiego nosa. [Spencer Ackerman - Wired, zdjęcie: Noah Shachtman]


podobne treści