Znajdź zawartość

Pomiar całkowitego stężania toksyn w wodzie nie stanowi w dzisiejszych czasach większego problemu. Znacznie trudniejsza jest ocena ich potencjalnej toksyczności, ponieważ nie każda forma trucizny może zostać pochłonięta przez organizmy żywe. Problem ten udało się jednak rozwiązać dzięki zmodyfikowanym genetycznie kijankom, fluoryzującym w reakcji na kilka pospolitych zanieczyszczeń. Autorami nowej metody detekcji są badacze z University of Wyoming. Dzięki modyfikacjom genetycznym stworzyli oni nowe odmiany kijanek platany szponiastej (Xenopus laevis) - żaby występującej w naturze w Afryce. Sekwencje wprowadzone do ich genomu zaprojektowano tak, by komórki kijanek wytwarzały białko zielonej fluorescencji (GFP) w reakcji na obecność podwyższonych stężeń metali lub tworzyw sztucznych o działaniu zbliżonym do estrogenów. Równie ważne, co stworzenie samej konstrukcji genowej pozwalającej na wykrywanie toksyn, było opracowanie systemu detekcji fluorescencji kijanek. Pomiaru trzeba dokonywać w wąskiej rurce, do której młode osobniki nie wpływały zbyt chętnie. Rozwiązaniem był system wymuszający obieg wody i wtłaczający kijanki w odpowiednie miejsce, skomplikowany i innowacyjny na tyle, że jego autorowi, prof. Paulowi Johnsonowi, udało się zdobyć patent na jego ochronę. W porównaniu do metod czysto chemicznych nowy sposób wykrywania toksyn ma jedną podstawową zaletę. Jest nią uwzględnienie dostępności biologicznej toksyn. Sama obecność trujących substancji w wodzie nie oznacza bowiem, że będą one oddziaływały na organizmy żywe. Dzięki stworzeniu systemu opartego na kijankach można z łatwością stwierdzić, jak groźne są substancje zawieszone w wodzie. Warto wspomnieć, że podobny system został opracowany przez polskich naukowców i wdrożony w kilku stacjach uzdatniania wody w naszym kraju. Zamiast kijanek stosuje się w nich niezmodyfikowane genetycznie małże, które zamykają skorupy w reakcji na obecność dostępnych biologicznie trucizn. Wynalazek Polaków jest bardzo czuły, lecz mniej wybiórczy od tego opracowanego przez naukowców z University of Wyoming, ponieważ nie rozróżnia on rodzajów zanieczyszczeń obecnych w wodzie.

Okoniopstrągi, powszechnie występujące w USA ryby słodkowodne, są wykorzystywane w walce z... terroryzmem. Z pomocy ryb korzystają już Nowy Jork, Waszyngton i San Francisco. Zwierzęta mają ostrzec władze, gdyby terroryści zatruli ujęcia wody. Okoniopstrągi są bardzo wrażliwe na pestycydy, związki cyjanku, ołowiu, fosforany i inne trucizny oraz reagują na nie w sposób, który można monitorować. Ryby znajdują się w zbiorniku, przez który przepływa woda pitna dla miasta. Jeśli zanurzone w nim czujniki wykryją przyspieszenie tętna zwierząt, zmiany w sposobie ich pływania lub inne oznaki stresu, system komputerowy rozpoczyna badanie wody i alarmuje władze za pomocą e-maila. Już kilkanaście kolejnych miast zamówiło Intelligent Aquatic BioMonitoring System. Cena jego zainstalowania rozpoczyna się od 45 000 dolarów. Firma, która go oferuje twierdzi, że ryby reagują na toksyny w ciągu sekund, co daje wystarczająco dużo czasu na reakcję. Okoniopstrągi wydają się idealnymi biosensorami. Są bardzo wytrzymałe, jedzą niemal wszystko, więc ich hodowla jest bardzo łatwa. Ponadto armia testowała na nich 27 różnych toksyn i ryby reagowały na wszystkie. John McKosker z Kalifornijskiej Akademii Nauk zauważa, że nie polegałby tylko i wyłącznie na rybach. Mogą istnieć niebezpieczne dla ludzi substancje, na które nie są one wrażliwe. Jednak jak na razie nie znaleźliśmy takich.