2023 Հեղինակ: Sophia Otis | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-05-21 01:49
ԱԹԵՆՔ, Օհայո - Մայր բնությունն ունի իր շրջակա միջավայրի առողջությանը սպառնացող վտանգների դեմ պայքարելու հատուկ զենք՝ բակտերիաներ: Բայց թե ինչպես են այս փոքրիկ միկրոբները կատարում իրենց աշխատանքը, մնում է առեղծված, որը փորձում է բացահայտել Օհայոյի համալսարանի միկրոբիոլոգը:
Նրա մանրադիտակի տակ գտնվում է T1 կոչվող բակտերիաների շտամը, որն ընդունակ է քայքայել արդյունաբերական ամենատարածված լուծիչներից մեկը՝ տոլուոլը: Բենզինի, սոսինձների և կենցաղային լուծիչների տարածված, բայց թունավոր բաղադրիչը, հայտնի է, որ նյութը աղտոտում է ստորերկրյա ջրերն ու հողը:
«Մաքրման շատ ընթացիկ տեխնիկաներ ներառում են ամբողջ աղտոտված հողը տեղամասից վերցնելը և այն ինչ-որ տեղ տեղափոխելը և այն թափելը կամ այրելը», - ասում է Պիտեր Կոշիգանոն, շրջակա միջավայրի մանրէաբանության ասիստենտ և այս Ազգային հետազոտության առաջատար հետազոտող: Գիտության հիմնադրամի կողմից ֆինանսավորվող ծրագիր.«Եթե խոսեք տոննաներով և տոննաներով հողի մասին, կարող է թանկ լինել, և դուք կմնաք գետնի վրա մեծ փոսով»:
Սակայն շրջակա միջավայրի վերականգնման մասնագետները կարող են խուսափել երկրագնդի ցրտահարությունից, եթե հետազոտողները կարողանան հասկանալ, թե ինչ պայմաններ պետք է լինեն, որպեսզի բակտերիալ շտամները, ինչպիսին է T1-ը, մարսեն վտանգավոր աղտոտիչները::
«Հնարավորությունն այն է, որ այն կարող է լինել ավելի ծախսարդյունավետ և ավելի քիչ վնասել շրջակա միջավայրին», - ասում է Կոշիգանոն, ում հետազոտությունը հրապարակվել է Applied and Environmental Microbiology ամսագրի մարտի համարում:
T1-ը մետաբոլիզացնում է տոլուոլը՝ վտանգավոր նյութ, որը լայնորեն օգտագործվում է որպես արդյունաբերական լուծիչ: Թեև տոլուենը կարող է ներթափանցել շրջակա միջավայր գազալցակայանում թափված գազի կաթիլների, ներկերի նոսրացման կամ փոքր արդյունաբերական արտահոսքի միջոցով, առողջության և շրջակա միջավայրի ավելի մեծ վտանգը կլինի լայնածավալ արդյունաբերական վթարը, որը կարող է աղտոտել ստորերկրյա ջրերն ու հողը:
Նյու Յորքի համալսարանի բժշկական կենտրոնի հետազոտողները մոտ 10 տարի առաջ հայտնաբերել են T1 բակտերիալ շտամը՝ աղտոտված վայրերի ցեխի միջով փորելով բնական միջավայրում օրգանիզմի որոնում, որը կարող է քայքայել տոլուենը՝ առանց թթվածնի, որը բացակայում է։ որոշ աղտոտված տարածքներում. Կոսչիգանոն ուսումնասիրում է, թե ինչպես է T1-ը նյութափոխանակում նյութը, ինչ գեներ են ներգրավված, և ինչպես է գործընթացը միացվում և անջատվում:
Նա հաստատել է T1-ի կողմից վառելիքի համար տոլուոլի օգտագործման առաջին քայլը. պրոցեսի իրականացման համար պատասխանատու են հետազոտվող չորս գեներից արտադրված սպիտակուցները: Սպիտակուցներից երեքը, որոնք միասին աշխատում են որպես թիմ, ակտիվանում են չորրորդ սպիտակուցով: «Նրանք բոլորն էլ անհրաժեշտ են աշխատանքը կատարելու համար»,- ասում է նա։ «Ինչպես մեքենային աշխատելու համար անհրաժեշտ է շարժիչ, արգելակներ և անվադողեր»: Coschigano-ն նաև հայտնաբերել է հինգերորդ, նախկինում չբացահայտված գենը բակտերիայում, բայց չգիտի, թե ինչ դեր ունի այն:
Coschigano-ն ուսումնասիրում է, թե ինչպես է բակտերիալ շտամը կարգավորում տոլուոլի իր նյութափոխանակությունը՝ փորձարկելով T1-ը պիրուվատի վրա՝ ածխածնային նյութ, որն ունի կառուցվածքային շատ տարբեր բաղադրություն, քան տոլուոլը: Երբ բակտերիալ շտամը աճեցվում է պիրուվատի վրա, նյութափոխանակության համար պատասխանատու գեները չեն միանում, ի տարբերություն այն ակտիվության, որը նկատվում է, երբ բակտերիաների շտամը բուծվում է տոլուոլի վրա:
Նույնիսկ եթե Կոշիգանոն որոշի, թե ինչպես վերահսկել T1-ի ախորժակը տոլուոլի նկատմամբ լաբորատորիայում, նա չգիտի, թե որքան արդյունավետ է բակտերիաների շտամը մաքրելու աղտոտիչները բարդ բնական միջավայրում: Ավելի կանխատեսելի, ավելի հեշտ և էժան տարբերակ կարող է լինել T1-ի արձակումը տոլուոլի վրա զսպված, արդյունաբերական միջավայրում, նախքան տոլուոլը շրջակա միջավայր դուրս գալու հնարավորությունը:
«Տոլուենը ամենալայն օգտագործվող արդյունաբերական լուծիչներից մեկն է», - ասում է նա: «Կան իրավիճակներ, երբ ընկերություններն ունենան շատ տոլուոլային թափոններ, որոնք նրանք պետք է տնօրինեն: Եվ դրանք այրելու փոխարեն, եթե մենք կարողանանք դրանք լուծել սահմանափակ համակարգով, մենք կարող ենք նվազեցնել այդ ծախսերը»:
Coschigano-ն ստացել է Ֆակուլտետի վաղ կարիերայի զարգացման (ԿԱՐԻԵՐԱ) դրամաշնորհ NSF-ից 1998 թվականին: Նա նշանակում է Օստեոպաթիկ բժշկության քոլեջում:
