Ученые МФТИ разработали миниатюрные биосенсоры на основе генетически измененных бактерий, излучающих свет при взаимодействии с канцерогенными веществами в воде. Благодаря этому было выявлено высокое содержание алкилирующих канцерогенов в тканях ракообразных, морских пауков и тараканов, живущих на дне Баренцева, Карского морей и моря Лаптевых.
Lux-биосенсоры созданы на основе микроорганизмов Escherichia coli и Bacillus subtilis, чьи ДНК были дополнены генами биолюминесцентных белков. Эти белки активируются специальными промоторными участками, реагируя на повреждения клеток, вызванные окислением, алкилированием ДНК и иными специфическими нарушениями структуры клетки, говорится на сайте Десятилетия науки и технологий в России.
Биосенсоры на основе бактерий показали себя как высокоэффективное средство для оценки состояния экологии. Их способность моментально реагировать свечением на уровень токсинов позволила точно определять степень загрязненности водной среды с высокой степенью чувствительности и надежности полученных данных.
В рамках исследования ученые проанализировали количество токсичных соединений в донных отложениях, отобранных на глубине от 35 до 300 метров. Помимо этого, изучались ткани различных беспозвоночных животных. Несмотря на отсутствие выраженного окислительного стресса и SOS-реакций в пробах, некоторые образцы бокоплавов, морского паука и морского таракана содержали значительное количество алкилирующих веществ. Такие соединения способны вызывать мутации и гибель клеток вследствие алкилирования ДНК. Наиболее высокий уровень активности отмечался среди образцов, добытых в Баренцевом море.
Таким образом, специалисты продемонстрировали не только успешность использования lux-биосенсоров для обнаружения токсичных элементов в морских донных слоях, но и выявили склонность некоторых глубоководных существ к накоплению опасных алкилирующих веществ.
Ранее физики разработали первый светящийся квантовый биосенсор. Революционная разработка способна обнаруживать молекулы без внешнего источника света, используя квантовые явления. Подробнее об этом написали в другом материале Hi-Tech Mail.