In den letzten Jahren haben Wissenschaftler Dutzende von Pflanzenarten geschaffen, deren Hauptaufgabe nicht darin besteht, Parasiten und Schädlingen zu widerstehen, sondern die Luft von gefährlichen Karzinogenen zu reinigen, das Altern zu verlangsamen, Straßenbeleuchtung zu betreiben und sogar nach Sprengstoffen zu suchen. Wir sprechen über die unerwarteten Eigenschaften lebender Organismen, die sie dank der modernen Wissenschaft erworben haben.
Pflanzen gegen Karzinogene
Forscher der University of Washington (USA) haben der Zimmerpflanze Epipremnum aureum beigebracht, die Luft von Benzol, Formaldehyd, Chloroform und anderen gefährlichen Karzinogenen zu reinigen, die mit herkömmlichen Filtern nur schwer zu entfernen sind. Genetiker fügten das Kaninchengen CYP2E1 in die Pflanzen-DNA ein, die für die Verarbeitung dieser Substanzen in der Säugerleber verantwortlich ist.
Experimente haben gezeigt, dass gentechnisch verändertes Epiprenum Benzol fünfmal schneller abbaut als gewöhnliches Epiprenum. Eine Pflanze mit einem Gewicht von etwa zehn Kilogramm pro Woche zerstörte alle schädlichen flüchtigen Verbindungen im Raum, selbst wenn ihre Konzentration hunderte Male höher war als zulässig. Darüber hinaus kann ein verbessertes Epiprenum Chloroform verwenden, das über die Leistung seiner nicht modifizierten Gegenstücke hinausgeht.
Zuvor fügten dieselben Forscher der Pappel-DNA das CYP2E1-Gen hinzu, wonach Bäume begannen, Boden und Grundwasser schneller und effizienter von Verschmutzung zu reinigen - insbesondere von Trichlorethylen, das von Pflanzen praktisch nicht absorbiert wird. Gewöhnliche Bäume recyceln nicht mehr als drei Prozent dieser Substanz.
Finde Sprengstoff mit Spinat
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Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology (USA) verwandelten gewöhnlichen Spinat in einen explosiven Detektor, indem sie die Blätter der Pflanze mit speziellen Nanoröhren ausstatteten, die zu glühen beginnen, wenn sich im Boden nitrohaltige Substanzen befinden. Durch die Kombination von Nanopartikeln mit dem Seltenerdmetall Cer und Acrylsäure konnten die Röhrchen ohne Schädigung der Zellen in den Körper eingeführt werden.
Während der Tests übermittelten Pflanzen mit eingebetteten Nanoröhren zweier Typen - einige stellten das Vorhandensein von Sprengstoffen fest, andere halfen, das Signal nitrohaltiger Verbindungen von zufälligen Schwankungen zu unterscheiden - Informationen an einen Sensor neben dem Busch. Die Daten von diesem Gerät wurden drahtlos an die Smartphones und Computer der Forscher gesendet.
Sprengstoffdetektor auf Basis von Spinat und Nanopartikeln / Wong et al. / Naturmaterialien 2016.
Laut den Autoren der Arbeit kann jede Pflanze in einen Sprengstoffdetektor verwandelt werden.
Verjüngende Tomaten
Britische Genetiker haben eine Tomatensorte entwickelt, die reich an Resveratrol ist, einem starken Antioxidans, das das Altern und die Entwicklung der Alzheimer-Krankheit verlangsamt. Eines der Gene der Arabidopsis thaliana, eines wilden Verwandten des Kohls, wurde in die Tomaten-DNA eingefügt.
Das AtMYB12-Gen wurde in das Tomatengenom transplantiert und so modifiziert, dass es die Fruchtzellen dazu anregt, die Antioxidantien Resveratrol und Genistein zu produzieren. Die Nährstoffkonzentration im Fruchtfleisch von Tomaten war sehr hoch: Eine Tomate enthielt die gleiche Menge Resveratrol wie 50 Flaschen Rotwein.
Die Autoren der Arbeit glauben, dass solche gentechnisch veränderten Pflanzen mit heilender Wirkung sowohl in Lebensmitteln verzehrt als auch zur Gewinnung eines Wirkstoffs verwendet werden können.
Gras statt Glühbirne
Amerikanische Forscher stellten eine Glühbirne aus einer krautigen Wasserpflanze (Nasturtium officinale) her, indem sie spezielle Nanopartikel in die Blätter einführten, wodurch dieses Kraut fast vier Stunden lang ein schwaches Licht emittierte. Die Partikel enthielten spezielle Enzyme - Luciferasen, die die Lumineszenz während der Oxidation von Pigmenten der Luciferin-Klasse fördern.
Die Blätter und Stängel der Brunnenkresse wurden in eine spezielle Vorrichtung mit einer Lösung von Nanopartikeln gegeben und hoher Druck wurde injiziert. Die Partikel drangen durch Mikroporen in das Pflanzengewebe ein. Diejenigen, die Luciferin enthalten, sammelten sich im extrazellulären Raum der inneren Schicht des Blattes an. Die Partikel mit Luciferase passierten die Zellmembran. Nach einer Weile kam auch das Pigment dort an. Eine Reaktion mit Luciferase begann, Energie wurde freigesetzt - und die Pflanze leuchtete.
In Zukunft hoffen die Forscher, die Methode zur Abgabe von Nanopartikeln in Zellen zu verbessern, damit die Pflanze nach einer Behandlungssitzung konstant und intensiver leuchtet.
Alfiya Enikeeva
