Naukowcy odkrywają geny komórek roślinnych zarządzające akumulacją arsenu :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Naukowcy opracowali szybką metodę określania genów odpowiedzialnych za wirulencję prątków gruźlicy

Czescy naukowcy pomogą w utylizacji toksycznych odpadów w Jaworznie

Spis populacji daje nadzieję na ocalenie zagrożonych wyginięciem ibisów

Naukowcy twierdzą, że wysokie ciśnienie krwi może zwiększać zagrożenie nowotworami

Naukowcy odkryli sekwencję genów, która prognozuje rozprzestrzenianie się raka

Ponad 90 proc. osób z chorobami dziąseł narażonych na cukrzycę

Naukowcy z Europy, Azji i USA zidentyfikowali dwa podstawowe geny, które regulują akumulację i detoksykację arsenu w komórkach roślinnych. Odkrycia pomogą naukowcom obniżyć akumulację toksycznych metaloidów w płodach rolnych. Badania zostały dofinansowane z projektu PHIME (Oddziaływanie na zdrowie publiczne długofalowej ekspozycji niskiego poziomu na zróżnicowane pierwiastki w podatnych warstwach populacji), który uzyskał wsparcie na kwotę 13,43 mln EUR z tematu Jakość i bezpieczeństwo żywności Szóstego Programu Ramowego (6PR) UE.

Drążenie studni szybowych oraz tanich i płytkich studni na wodę w Azji Południowo-Wschodniej, jak również górnictwo w różnych regionach Chin, Tajlandii i USA często zwiększa stężenie arsenu w wodzie, powodując nagminne przekraczanie ustalonego przez Światową Organizację Zdrowia (WHO) limitu 10 mikrogramów na litr (mcg/l), powyżej którego zaczynają się pojawiać problemy ze zdrowiem.

Dziesiątki milionów ludzi jest narażonych na zagrożenia związane z wysokim stężeniem arsenu z powodu picia skażonej wody lub spożywania zbóż uprawianych na skażonych glebach. Długofalowa ekspozycja na silnie toksyczne metaloidy może mieć fatalny wpływ na organy człowieka, w tym na przewód pokarmowy, nerki, wątrobę, płuca i skórę, zwiększając ryzyko zapadnięcia na nowotwory. Szacuje się, że w samym tylko Bangladeszu 25 milionów osób pije wodę, która zawiera ponad 50 mcg/l arsenu, z czego 2 milionom grozi śmierć z powodu nowotworu wywołanego przez tę toksyczną substancję.

Naukowcy z laboratoriów w Szwajcarii, Korei Południowej i USA oraz ze Szwajcarskiego Krajowego Centrum Kompetencji Badawczej (NCCR) ds. przetrwania roślin są przekonani, że dzięki zidentyfikowaniu kluczowych genów odpowiedzialnych za akumulację arsenu w komórkach roślinnych poczynili pierwszy krok w kierunku rozwiązania tych problemów. Opisują swoje odkrycia w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Rośliny umożliwiają przeniknięcie metali toksycznych do łańcucha pokarmowego. Arsen jest na przykład przechowywany w ziarnach ryżu, który w regionach skażonych toksycznymi metaloidami stanowi zagrożenie dla populacji, ponieważ jest podstawowym składnikiem diety. Arsen i kadm występujące w glebie są następnie transportowane do komórek roślinnych i przechowywane w komorach zwanych wakuolami.

W komórce translokację arsenu i jego przechowywanie w wakuolach zapewnia pewna kategoria peptydów - fitochelatyny, które są ważne dla detoksykacji metali ciężkich - wiążąca się z toksycznym metaloidem i transportowana do wakuoli w celu detoksykacji.

Naukowcy twierdzą, że proces ten przypomina doczepianie przyczepy do ciężarówki za pomocą zestawu łączącego, przechowywanego w wakuoli.

"Dzięki identyfikacji genów odpowiedzialnych za wakuolarny transport i przechowywanie fitochelatyn odkryliśmy brakujące ogniwo, którego społeczność naukowa poszukiwała przez ostatnie 25 lat" - stwierdza Enrico Martinoia, profesor fizjologii roślin na Uniwersytecie w Zurychu, Szwajcaria. Wskazuje wraz z zespołem, że kontrolowanie tych genów umożliwi opracowanie roślin potrafiących zatrzymać transfer toksycznych metali i metaloidów z korzeni do liści i ziaren, ograniczając tym samym przenikanie arsenu do łańcucha pokarmowego.

"Koncentrując się na tych genach moglibyśmy uniknąć gromadzenia się metali ciężkich w jadalnych częściach roślin, takich jak ziarna czy owoce" - mówi Youngsook Lee z Politechniki Pohang (POSTECH) w Korei Południowej.

Za: CORDIS

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Tlenek arsenu(III) (As2O3, dawniej: trójtlenek arsenu, popularnie: arszenik) nieorganiczny związek chemiczny, tlenek arsenu na III stopniu utlenienia. pełny tekst

Trójtlenek arsenu (poprawna, chemiczna nazwa systematyczna: tlenek arsenu(III), zwany również arsenem i arszenikiem (łac. Arsenum trioxydatum) lek przeciwnowotworowy, stosowany w leczeniu ostrej białaczki promielocytowej. Ma status leku sierocego. Na rynku farmaceutycznym występuje pod nazwą Trisenox. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".