E. coli adalah salah satu organisme yang paling banyak dipelajari di seluruh dunia.
Di masa depan, bakteri yang dibuat khusus dapat membantu membersihkan tanah yang tercemar secara kimia. Langkah penting ke arah ini sekarang telah dilakukan oleh tiga peneliti AS: Mereka telah memprogram ulang bakteri usus biasa sehingga mereka dapat mendeteksi herbisida Atrazine dan menjadikannya tidak berbahaya. Untuk melakukan ini, mereka menyuntikkan semacam saklar genetik ke dalam mikroba, yang memungkinkan sel-sel bergerak menuju sasaran. Sesampai di sana, enzim tambahan lain memastikan bahwa racun lingkungan terdegradasi. Meskipun atrazin telah dilarang di Uni Eropa selama bertahun-tahun, atrazin masih ditemukan di air tanah dan di banyak tanah. Fakta ini membuatnya menjadi target yang menarik untuk biologi sintetis, kata para peneliti. Herbisida atrazin memperoleh ketenaran yang meragukan ketika pada tahun 1986 jumlah besar itu mencapai Rhine dekat Basel. Zat ini beracun bagi banyak organisme akuatik, yang kemudian berkontribusi pada pembunuhan ikan besar. Sejak awal 1990-an, penggunaan produk telah dilarang di Jerman, sementara itu tidak lagi digunakan di seluruh Uni Eropa. Namun, atrazin tetap menjadi salah satu herbisida yang paling banyak digunakan di AS, terutama pada penanaman jagung dan millet. Dan bahkan di Jerman, substansi masih dapat dideteksi di perairan, kadang-kadang bahkan dalam jumlah yang secara signifikan melebihi nilai batas yang berlaku. Salah satu masalah terbesar adalah persistensi senyawa di lingkungan: Senyawa ini terdegradasi sangat lambat di dalam air dan hanya cukup cepat di dalam tanah.

Karena ini masih penting pentingnya obat Justin Gallivan dan timnya memutuskan sekarang untuk atrazine sebagai model uji. Tujuan mereka adalah memprogram ulang bakteri E. coli tradisional sedemikian rupa sehingga mereka dapat secara mandiri melacak herbisida, bergerak ke arahnya dan akhirnya menurunkannya. Prasyarat untuk ini: Mikroba harus dapat memahami sinyal dari lingkungan dan bereaksi terhadapnya. Hal ini dimungkinkan dalam sel yang diprogram ulang oleh riboswitch, menjelaskan para peneliti - molekul mutagenik yang dapat merapat pada atrazin dan dengan demikian mengubah bentuknya. Dengan demikian, di hadapan herbisida, ia memulai mesin genetik, dengan bantuan bakteri yang bergerak ke arah konsentrasi atrazin terbesar dalam gerakan. Selain itu, para ilmuwan menyuntikkan gen dengan cetak biru untuk enzim pendegradasi atrazin ke dalam genom bakteri, dengan bantuan yang mereka dapat menetralkan agen.

Meskipun bakteri yang diprogram ulang masih mampu meningkat dalam hal degradasi mereka, komentar para peneliti. Namun demikian, mereka menganggap pekerjaan mereka sebagai langkah penting - tidak hanya dalam degradasi atrazin, tetapi juga sebagai model untuk aplikasi lain dari biologi sintetis, karena pendekatan ini pada prinsipnya dapat ditransfer ke sistem lain.

Justin Gallivan (Emory University, Atlanta) et al.: Biologi Kimia Alam, doi: 10.1038 / nchembio.369 ddp / science.de - iklan Ilka Lehnen-Beyel

© science.de

Direkomendasikan Pilihan Editor