Ученые из Московского физико-технического института разработали инновационные биосенсоры, способные обнаружить канцерогены в водах арктических морей. В процессе проведения исследований большой объем канцерогенов был обнаружен в водах Баренцева и Карского морей, а также моря Лаптевых. Результаты исследования опубликованы в журнале Biochemistry.
Северные моря, кажущиеся чистыми и нетронутыми, на самом деле подвергаются серьезной опасности. Различные источники, такие как отходы с ферм, промышленные предприятия, добыча нефти и корабли, загрязняют воду токсичными веществами. Особенно опасны канцерогены, которые накапливаются в морских обитателях и на дне моря.
Эти вредные вещества могут попадать в рыбу, например, семгу и форель, которую мы едим. Определить, насколько сильно загрязнены северные моря, очень сложно. Стандартные методы анализа требуют дорогостоящего оборудования и сложной подготовки проб, а также не всегда позволяют понять, как загрязнение на самом деле влияет на живые организмы.
Ученые из МФТИ разработали новый способ обнаружения загрязнения в морях. Они произвели специальные светящиеся датчики, используя бактерии Escherichia coli и Bacillus subtilis, которые немного изменили генетически. В эти бактерии добавили участки ДНК, заставляющие их светиться, когда они испытывают стресс от вредных веществ, например, при повреждении ДНК или окислении. То есть, если в воде есть загрязнители, бактерии начинают светиться, показывая, что есть проблема.
В своем исследовании ученые изучили, насколько загрязнены донные отложения и морские животные в Баренцевом, Карском и море Лаптевых. Они взяли пробы грунта с глубины от 35 до 300 м и ткани различных беспозвоночных, таких как амфиподы, морские тараканы и морские пауки. Собранные образцы донных отложений не вызвали у бактерий, используемых в качестве индикаторов, признаков стресса. Но в некоторых морских животных, особенно в бокоплавах, морском пауке и морском таракане, было обнаружено много алкилирующих веществ. Эти вещества могут повреждать ДНК, что приводит к мутациям и гибели клеток. Больше всего таких веществ нашли в организмах, обитающих в Баренцевом море.
Исследователи доказали, что светящиеся бактерии-датчики хорошо подходят для обнаружения токсичных веществ на дне моря. Кроме того, они выяснили, что некоторые морские животные, живущие на дне, способны накапливать в себе вредные алкилирующие соединения.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, как ускорить процесс фотосинтеза в растениях.