Academic Journal
Перспективы трансформации растений биоремедиантов генами грибных лакказ и дальнейшим применением в области биоремедиации почвы
| Τίτλος: | Перспективы трансформации растений биоремедиантов генами грибных лакказ и дальнейшим применением в области биоремедиации почвы |
|---|---|
| Πηγή: | VII Пущинская конференция «Биохимия, физиология и биосферная роль микроорганизмов», шко- ла-конференция для молодых ученых, аспирантов и студентов «Генетические технологии в микробио- логии и микробное разнообразие». |
| Στοιχεία εκδότη: | Crossref, 2024. |
| Έτος έκδοσης: | 2024 |
| Θεματικοί όροι: | трансформированные растения, гены грибных лакказ, биоремедиация почв, фенольные поллюанты |
| Περιγραφή: | Поиск современных решений в области биоремедиации почв является актуальной задачей на сегодняшний день. Наряду с загрязнениями посевных участков различными пестицидами, почва подвергается воздействию других ксенобиотиков, в частности выбросам веществ фенольной природы. Накопление токсичных соединений не просто оказывает негативное влияние на окружающую среду, оно приводит к изменению состояния экосистемы в целом, к изменению микробиоты почвы, снижению активность ферментов. Данные факторы напрямую влияют на эксплуатационные свойства, снижению плодородия. Чаще всего в России фенольные агенты присутствуют в почвах в регионах, занятых нефтяной и химической промышленностью.В настоящее время продолжатся работа по изучению различных способов редукции фенольных поллюантов. Задействованы микроорганизмы, растения и грибы, способные внутри или внеклеточно перерабатывать загрязнители различной природы, также применяются сорбенты. Одним из перспективных методов очистки почв от фенольных и полифенольных производных является применение ферментов лакказ. Данные ферменты замечательны своей способностью деградировать многие высокотоксичные соединении, такие как бисфенол А, хлорфенол, алкилфенол и его производные, фосфоорганические пестициды. Лакказы окисляют вышеописанные соединения до соответствующих радикалов с образованием воды.Функционирование растений с экспрессией генов грибных лакказ все еще изучается, однако, видимых нарушений в организации тканей не обнаружено. Таким образом доказано, что растения могут без вреда для себя синтезировать чужеродный фермент. Это дает зеленый свет другим исследованиям, связанных с применением трансформированных растений.Данная группа оксиредуктаз синтезируется разнообразными организмами, их каталитическая активность проявляется в процессах окисления многих ароматических соединений. Самая высокая активность этих ферментов обнаружена у базидиальных грибов трутовиков, бактерии продуцируют менее активные ферменты, а растения используют их при синтезе лигнина.Проблема использования бизидиомицетов для получения лакказ заключается в их длительном цикле развития. Ферментация длится от 10 до 14 суток, и в промышленных масштабах получение ценного фермента весьма энергозатратно. Использование свойств высокоактивных фенолредуцирующих ферментов более эффективным методом стало целью данной работы.Результатами трансформации табачных растений генами лакказ Coriolus versicolor были испытания по удалению бисфенола А из среды. Секретируемые в ризосферу ферменты лакказ смогли удалить 20 мкмоль токсина на грамм сухого веса, что явно превышало показатели контрольного опыта.Выгодным решением поставленной задачи также представляется клонирование гена лакказы трутового гриба Fomes Fomentarius, показавшего высокие показатели активности, и получение трансформированных данным геном растений фиторемедиантов. Подобные трансгенные растения смогут продуцировать новый фермент в почву, разрушая присутствующие в ней загрязнения. Для этого необходимо получить плазмиду, которая несет в одной рамке считывания лидерную последовательность секреции в корне и ген лакказы.Нуклеотидная последовательность лигнолитического комплекса данного штамма не изучена. Амплификат лакказ у Fomes Fomentarius представлен последовательностью из 200-400 п.н. в зависимости от использованного праймера первый (LccF/LccR) – по референспоследовательности наиболее изученного объекта (Trametes versicolor), второй (1LccF/1LccR) – по последовательностям двух видов грибов рода Trametes (T. hirsuta). [12]Таким образом перед научным сообществом стоят следующие задачи: определение нуклеотидной последовательности кодирующие лакказы F. Fomentarius, индуцирование гена лакказ в геном табака, изучение механизма действия нового фермента в растении, будет ли он внеклеточно разлагать фенолы непосредственно в почве, или внутриклеточно перерабатывать загрязняющие агенты и накапливать в вакуолях. |
| Τύπος εγγράφου: | Article Conference object |
| Γλώσσα: | Russian |
| DOI: | 10.34756/geos.2021.17.38039 |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edsair.doi...........f18255d91dfcc0701ee386817fd959a9 |
| Βάση Δεδομένων: | OpenAIRE |
| DOI: | 10.34756/geos.2021.17.38039 |
|---|