Zařízení Star Trek inspirované detekcí nevinných geneticky modifikovaných organismů v přírodě

Anonim

Zařízení Star Trek inspirované detekcí nevinných geneticky modifikovaných organismů v přírodě

životní prostředí

Michael Irving

11. října 2016

3 obrázky

Studenti testují podmínky vody pro stopy GMO proteinů pomocí zařízení Rice University 's Star Trek inspirovaného (Credit: Arial Shogren)

Ačkoli kontroverzní, geneticky modifikované organismy (GMO) mohou mít obrovské výhody, pokud jde o prevenci onemocnění, potírání vznikajících "superbugů" a produkci potravin. Ale GMO, které "unikne" zamýšlenému životnímu prostředí, může způsobit katastrofu přírodním ekosystémům. K boji proti tomuto, tým na univerzitě v Rice vyvíjí zařízení, které je inspirováno trikorderem Star Trek, který může naskenovat vzorky vody za účelem zjištění přítomnosti proteinů spojených s GMO ve volné přírodě.

Vědci používají příklad Bt-kukuřice, druh kukuřice, který byl modifikován tak, aby exprimoval protein Bt delta endotoxin. To uděluje rostlině přírodní pesticid proti housenkám evropským kukuřičným kuřatecům bez poškození většiny ostatních hmyzů a zvířat - včetně lidí.

"Je to nádherný vynález, který nám umožňuje vyrábět více kukuřice na jednotku plochy, " vysvětluje Scott Egan, vedoucí výzkumník projektu. "Ale pak to kukuřice a detritus - listy, stonky a kořeny - dostat se do systému potoka. A hle, velmi blízký příbuzní býložravců, kteří napadají kukuřici, je caddisfly, který žije uvnitř vodního systému. "

Stejně užitečný, jako je tento protein, je v kontrolovaném prostředí, jeho koncentrace v potocech a vodních tocích může mít negativní dopad na kadidla, což by mohlo narušit celý vodní ekosystém. Aby se tato újma snížila na minimum, projekt se zaměřuje na zjišťování, jaký vliv mají GMO na přirozené systémy, a také na to, jak rozpoznat jejich přítomnost a koncentraci.

"Je určen jako nástroj, který lze použít v jakékoli situaci k odhalení a kvantifikaci, a získat tyto informace zpátky k zainteresovaným osobám v oboru nebo katedrám přírodních zdrojů lidem, kteří se starají o to, zda určité chemikálie jsou plovoucí, "říká Egan.

Trekkies si budou pamatovat trikordér, zařízení používané posádkou Enterprise pro skenování a analýzu cizích světů a životních forem. Tým říká, že gadget Star Trek je inspiroval k vývoji vlastního přístroje nazývaného světelný přenosový spektrometr (LTS), který v současné době detekuje proteiny, které indikují přítomnost GMO, a brzy bude schopen určit jejich množství.

LTS pracuje navázáním nanočástic na cílové DNA nebo protilátky proti bílkovinám z GMO - ať už jsou to rostliny nebo zvířata - což jim dovoluje detekovat a kvantifikovat. V současné době zařízení dokáže detekovat cílovou DNA, pokud je přítomna v koncentraci 50 kopií na mililitr vody, ale tým doufá, že se dostane k asi třem kopiím na mililitr, což je něco jiného laboratorních metod spravovat.

Aby LTS prošly kroky, vědci jej vyzkouší v řadě řízených prostředí s rostoucí složitostí, začínajícími v paddlingových bazénech, pak se pohybují až po syntetické proudy a plně modelované vodní ekosystémy doplněné potůčky, rybníky a mokřady.

Tým říká, že schopnost zařízení detekovat nízkou koncentraci DNA může nakonec využít i vědci, kteří hledají život mimo Zemi, a to studiem mimozemských vzorků na příznaky stavebních kamenů života.

Zdroj: Univerzita Rice

Studenti testují podmínky vody pro stopy GMO proteinů pomocí zařízení Rice University 's Star Trek inspirovaného (Credit: Arial Shogren)

Scott Egan, odborný asistent biologických věd na Rice University, vede projekt (Kredit: Jeff Fitlow / Rice University)

Původní LTS zaslala výsledky monitoru v laboratoři Ruggiero-Tanner na univerzitě v Notre Dame - společnost Egan Lab přizpůsobuje přenosnou verzi zařízení vyvinutého v Notre Dame k testování příznaků geneticky upravených rostlin a zvířat v prostředí ( Zápočet: Barbara Johnstonová / Univerzita Notre Dame)