转基因烟草为TNT解毒

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150多年来,世界各地的人们广泛使用了炸药三硝基甲苯,也称为TNT。然而,它的使用也带来了意想不到的后果:TNT(被认为是军队使用的毒性最强的炸药之一)的制造、储存和处置,已导致大片土地受到污染。到目前为止,有效且经济实惠的清理技术仍然遥不可及。但新的研究表明,帮助可能来自一个看似不太可能的来源:烟草植物。

尽管已知烟草衍生物具有毒性作用,但当植物配备一种称为硝基还原酶 (NR) 的细菌酶时,植物本身显然可以作为一种有效的解毒剂。根据《自然生物技术》杂志 12 月刊上的一份报告,经过基因改造表达 NR 的烟草植物可以耐受和降解 TNT,其水平与污染场地特征的水平相当。

基于早期对植物修复(利用植物进行污染物清理)的研究,剑桥大学的尼尔·C·布鲁斯及其同事创造了转基因烟草,并进行了一系列毒性实验。结果令人瞩目。在含有高浓度 TNT 的培养基上生长的植物在 72 小时内清除了所有化合物。此外,作者报告说:“没有从转基因幼苗中提取出 TNT,这表明它要么完全转化,要么以可能无法提取的形式隔离在植物体内。”


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研究人员目前正在研究这些植物在富含 TNT 的土壤中的表现。如果可行,下一步可能是将 NR 引入生长快速、根系发达的树木(如杨树),他们指出,这可以显着提高田间 TNT 的去除率。作者总结说:“这种技术可以提供急需的经济实惠、有效的修复系统。”

Kate Wong is an award-winning science writer and senior editor at 大众科学 focused on evolution, ecology, anthropology, archaeology, paleontology and animal behavior. She is fascinated by human origins, which she has covered for more than 25 years. Recently she has become obsessed with birds. Her reporting has taken her to caves in France and Croatia that Neandertals once called home, to the shores of Kenya's Lake Turkana in search of the oldest stone tools in the world, to Madagascar on an expedition to unearth ancient mammals and dinosaurs, to the icy waters of Antarctica, where humpback whales feast on krill, and on a "Big Day" race around the state of Connecticut to find as many bird species as possible in 24 hours. Kate is co-author, with Donald Johanson, of Lucy's Legacy: The Quest for Human Origins. She holds a bachelor of science degree in biological anthropology and zoology from the University of Michigan. Follow Wong on X (formerly Twitter) @katewong

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