Ртуть ядовита почти для всех живых организмов, однако существуют виды бактерий, грибов и растений, которые способны расти и даже процветать в загрязненных почве и воде. Теперь ученые предлагают использовать один из таких видов — распространенный паразитический гриб, — чтобы очищать загрязненные места от опасного металла.
Ртутное загрязнение — глобальная угроза здравоохранению. Ученые постоянно ищут новые способы регулировать содержание этого тяжелого металла в почвах и водоемах. На этот раз международная группа исследователей из Китая и США предложила эффективный и недорогой способ биоремедиации почв с помощью паразитического гриба.
Энтомопатогенный гриб Metarhizium robertsii и раньше привлекал внимание ученых. Его рассматривали в качестве биологического средства борьбы с вредителями сельского хозяйства. Среди последних, к слову, были не только насекомые: Metarhizium robertsii оказался способен подавлять деятельность других грибов, в том числе опасных для культурных растений.
Теперь к списку полезных свойств гриба добавился еще один пункт. Оказалось, в его присутствии кукуруза, выросшая на загрязненной ртутью почве, по составу не отличается от обычной. Изучив геном гриба, ученые обнаружили в нем два гена, очень похожих на гены бактерий, способных обезвреживать ртутные соединения.
Чтобы убедиться, что именно эти гены придают грибку нужные свойства, исследователи удалили их из генома Metarhizium robertsii, после чего снова высадили кукурузу на загрязненную почву. На этот раз грибку не удалось спасти растения: те погибли, отравленные ртутью. Напротив, перенос генов Metarhizium robertsii в геном другого гриба придал ему нужные свойства, и кукуруза выжила.
Изучив действие генов, ученые выяснили, что они кодируют ферменты, расщепляющие высокотоксичные органические соединения ртути на менее токсичные неорганические. Внеся в геном гриба несколько копий этих генов, авторы работы получили высокоэффективное средство по очистке ртутных загрязнений: всего за 48 часов модифицированный гриб смог очистить образцы пресной и соленой воды от опасных соединений ртути.
В дальнейшем ученые планируют провести полевые испытания и проверить, насколько эффективно использование полезного грибка для выращивания урожая на загрязненных ртутью землях. Поскольку Metarhizium robertsii охотно колонизирует корни самых разных видов растений, в ближайшем будущем его добавление в почву может стать привычной частью мероприятий по подготовке нового поля к севу.
Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.