Вчені змусили ґрунт та рослини “світитися”: що відомо про живу систему для моніторингу довкілля

Вчені з Массачусетського технологічного інституту розробили унікальну технологію, яка дозволяє ґрунту та рослинам «світитися» різними кольорами залежно від стану навколишнього середовища. Йдеться про інтеграцію наноматеріалів або генетично модифікованих структур у живі рослини та субстрати.

Опис технології опубліковано у журналі Nature Biotechnology.

Команда під керівництвом Крістофера Войгта створила спеціальні гени – гіперспектральні репортери. Ці гени вбудували в бактерії, які потім висівали у ґрунт або наносили на рослини. В результаті модифіковані мікроорганізми починали виробляти спеціальні молекули з унікальними оптичними властивостями. Ці молекули змінюють спектр відбитого світла, змушуючи поверхню світитися в гіперспектральній зйомці. Звичайному оку зміна непомітна, але легко зафіксувати камерами, встановленими на дронах чи будинках.

Вчені використовували дві бактерії: Pseudomonas putida для ґрунтів та Rubrivivax gelatinosus для водного середовища. Генетично модифіковані мікроорганізми реагували на токсини, метали та інші речовини, починаючи випромінювати світло на певних довжинах хвиль.

Перевірка технології показала, що система може виявляти навіть незначні концентрації забруднювачів. За розрахунками авторів, у майбутньому можна буде створювати бактерії, що реагують практично на будь-який хімічний сигнал, просто змінюючи елементи їх ДНК.