Учёные из Московского физико-технического института (МФТИ) разработали биосенсоры на основе генетически модифицированных бактерий, которые светятся при контакте с опасными веществами. С их помощью исследователи выявили высокую концентрацию алкилирующих канцерогенов в некоторых донных организмах северных морей. Эти токсины могут накапливаться в рыбе, включая популярные виды — сёмгу и форель, что представляет потенциальную угрозу для человека.
В основе технологии — бактерии Escherichia coli и Bacillus subtilis, в ДНК которых встроены гены биолюминесценции. При контакте с токсинами, вызывающими окислительный стресс или повреждение ДНК, бактерии начинают светиться. Это позволяет быстро оценить уровень загрязнения без сложных лабораторных анализов.
В отличие от химических анализов воды, которые проводят в лаборатории, lux-биосенсоры выявляют не конкретные химические соединения, но их комплексное воздействие и накопление в морских организмах. Исследование их тканей напрямую работает как система раннего предупреждения. Оно позволяет определить загрязнение водоёма ещё до того, как уровень вредных веществ станет опасным для человека. По сути, маленькие рачки, аккумулируя в себе токсичные агенты, становятся первыми индикаторами скрытой опасности для экосистемы, ведь они — важные составляющие пищевой цепи.
Исследователи проанализировали донные отложения и ткани беспозвоночных, собранные в Баренцевом, Карском морях и море Лаптевых. Наибольшая концентрация алкилирующих веществ обнаружена у бокоплавов, морских пауков и тараканов, особенно в Баренцевом море. Эти организмы, являясь частью пищевой цепи, могут передавать токсины рыбам, которые затем попадают на стол потребителей.
Алкилирующие вещества — это химические соединения, которые могут «прикреплять» небольшие фрагменты (алкильные группы, например, -CH₃) к другим молекулам, особенно к ДНК, РНК и белкам. Эти «агрессивные» молекулы моугт нарушить работу генетического материала клеток, что может привести к их гибели или мутациям.
Читайте ещё материалы по теме:
В сотни раз быстрее: алгоритм, ускоряющий проектирование патч-антенн разработан учёными МФТИ
Долгожители биореакторов: учёные создали особые клетки для производства фармацевтических белков
Курс на Венеру: МАИ создаёт технологии для миссий на отдалённую планету