수정 된 pothos 아이비입니다. (제공 : 마크 스톤 / 워싱턴)
연구자들은 일반적인 가축 식물 인 포 투스 아이비를 유 전적으로 변형하여 클로로포름과 벤젠을 주변의 공기에서 제거합니다.
우리는 가정에서 공기를 가능한 한 청결하게 유지하기를 원하며 때로는 HEPA 공기 필터를 사용하여 알레르기 항원과 먼지 입자를 막히게합니다. 그러나 일부 유해 화합물은이 필터가 걸리기에는 너무 작습니다.
염소 처리 된 물에 소량 존재하는 클로로포름이나 가솔린 성분 인 벤젠과 같은 작은 분자는 샤워 나 끓일 때, 또는 차고 또는 잔디 깍이를 부착 된 차고에 저장할 때 우리 집에 쌓입니다. 벤젠과 클로로포름 노출은 암과 관련이 있습니다.
개조 된 식물은 2E1 라 불리는 단백질을 발현하는데,이 화합물은 식물이 자신의 성장을 돕기 위해 사용할 수있는 분자로 변형시킨다.
"사람들은 실제로 가정에서 이러한 유해한 유기 화합물에 대해 이야기 한 적이 없으며, 우리는 그것에 대해 아무 것도 할 수 없기 때문에라고 생각합니다."고 수석 저자 인 Stuart Strand는 말한다. 워싱턴 대학. "이제 우리는 우리를 위해 이러한 오염 물질을 제거하기 위해 실내 식물을 조작했습니다."
신체 외부의 '녹색 간'
팀은 인간을 포함하여 모든 포유류에 존재하는 cytochrome P450 2E1 또는 2E1라는 단백질을 사용하기로 결정했습니다. 우리 몸에서 2E1은 벤젠을 페놀과 클로로포름이라는 화학 물질로 바꾸어 이산화탄소와 염소 이온으로 만듭니다. 그러나 2E1은 간장에 위치하고 있으며 술을 마실 때 켜집니다. 따라서 우리 대기에서 오염 물질을 처리하는 데 도움이되지 않습니다.
"우리는이 반응을 '녹색 간'개념의 한 예인 식물에서 체외로 발생시켜야한다고 결정했다. "그리고 2E1도 공장에 도움이 될 수 있습니다. 식물은 이산화탄소와 염소 이온을 사용하여 음식을 만들고, 페놀을 사용하여 세포벽의 구성 요소를 만드는 데 도움을줍니다. "
연구진은 2E1의 토끼 형태를 만드는 지침으로 사용되는 유전자의 합성 버전을 만들었다. 그런 다음 그들은 식물의 각 세포가 단백질을 발현하도록 담치로 그것을 도입했습니다. Pothos 아이비는 온대 기후에서 꽃을 피지 않기 때문에 유전자 조작 식물은 꽃가루를 통해 퍼지지 않습니다.
"이 전체 과정은 2 년 이상이 걸렸습니다."라고 토목 및 환경 공학 부서의 연구 과학자 인 Long Zhang은 말합니다. "다른 실험실 식물과 비교하면 오랜 시간이 걸립니다. 단지 몇 달이 걸릴 수도 있습니다. 그러나 우리는 모든 종류의 조건 하에서 잘 자라는 튼튼한 가축 식물이기 때문에 이것을 pothos에서하고 싶었습니다. "
시운전
연구진은 수정 된 식물이 정상적인 담쟁이 덩굴에 비해 공기로부터 오염 물질을 얼마나 잘 제거 할 수 있는지 테스트했다. 두 종류의 식물을 유리관에 넣은 다음 벤젠 또는 클로로포름 가스를 각 관에 넣습니다. 팀은 11 일 동안 각 튜브에서 각 오염 물질의 농도가 어떻게 변하는 지 추적했습니다.
개조되지 않은 식물의 경우, 어느 한 가스의 농도는 시간에 따라 변하지 않았다. 그러나 개조 된 식물의 경우 클로로포름의 농도는 3 일 후에 82 퍼센트로 떨어졌으며 6 일째에는 거의 검출되지 않았다. 변형 된 식물 바이알에서도 벤젠 농도가 감소되었지만 느리게 진행되었다 : 8 일째까지 벤젠 농도는 약 75 감소했다.
오염 물질 수준의 변화를 감지하기 위해 연구자들은 가정에서 일반적으로 발견되는 것보다 훨씬 높은 오염 물질 농도를 사용했습니다. 그러나 팀은 같은 시간대에 가정 수준이 유사하지 않더라도 똑같이 떨어질 것으로 예상합니다.
집안에있는 식물들도 팬과 같이 잎을 지나서 공기를 이동시키는 무언가가있는 인클로저 안에 있어야한다고 Strand는 말합니다.
"만약 당신이 방의 구석에 식물이 자라고 있다면, 그 방에 어떤 효과가있을 것입니다."라고 그는 말합니다. "그러나 공기 흐름이 없으면, 집의 다른 끝에있는 분자가 식물에 도달하는 데 오랜 시간이 걸릴 것입니다."
연구팀은 집안의 다른 위험한 분자를 분해 할 수있는 단백질을 첨가하여 식물의 능력을 향상시키기 위해 현재 노력 중이다. 포름 알데히드는 라미네이트 바닥재와 캐비닛 및 담배 연기와 같은 목재 제품에 존재합니다.
장 장은 유리 튜브에 pothos 담쟁이 식물을 넣고 벤젠이나 클로로포름을 분해하는 능력을 시험합니다. (제공 : 마크 스톤 / 워싱턴)
Strand는 "이것들은 모두 안정한 합성물이므로 제거하기가 정말 어렵습니다. "이 분자들을 분해 할 단백질이 없다면 우리는 고 에너지 공정을 사용해야 만 할 것입니다. 이 단백질들을 모두 집안에 모으는 것이 훨씬 더 간단하고 지속 가능합니다. "
National Science Foundation, UW의 Amazon Catalyst 및 국립 환경 보건 연구소 (National Institute of Environmental Health Sciences)가 연구비를 지원했습니다.
연구 결과는 환경 과학 및 기술.
출처: 워싱턴 대학
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