Washington Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, kloroform ve benzeni ortamdaki havadan uzaklaştırmak için salon bitkisi olan pothos ivy (salon sarmaşığı)’nin genetiğini değiştirdi.
Evlerimizdeki havayı olabildiğince temiz tutmayı seviyoruz ve bazen alerjenleri ve toz parçacıklarını uzak tutmak için hava filtreleri kullanıyoruz.
Ancak bazı tehlikeli bileşikler bu filtrelerde sıkışmayacak kadar küçüktür. Klorlu suda küçük miktarlarda bulunan kloroform gibi küçük moleküller veya bir benzin bileşeni olan benzen, suyu yıkarken veya kaynatırken ya da arabaları veya çim biçme makinelerini garajlarda ya da kilerde depolarken evlerimizde birikmektedir. Hem benzen hem de kloroform’a maruz kalınmasının kanser riski oluşturmaktadır.
Washington Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, kloroform ve benzeni ortamdaki havadan uzaklaştırmak için salon bitkisi olan pothos ivy (salon sarmaşığı)’nin genetiğini değiştirdi. Modifiye edilmiş bitkiler, bu bileşikleri bitkilerin kendi büyümelerini desteklemek için kullanabilecekleri moleküllere dönüştüren 2E1 adı verilen bir proteini ifade eder. Ekip bulgularını Environmental Science & Technology dergisinde yayınladı.
Ekip, insanlar dahil tüm memelilerde bulunan sitokrom P450 2E1 veya kısaca 2E1 adlı bir proteini kullanmaya karar vermiş. Vücudumuzda 2E1, benzen’i fenol ve kloroform adlı bir kimyasal haline, karbon dioksit ve klorür iyonlarına dönüştürür. Fakat 2E1 karaciğerimizde bulunur ve alkol içtiğimizde açılır. Bu nedenle soluduğumuz havada bulunan kirleticileri kontrol etmemize yardımcı olması mümkün değildir.
Araştırma ekibi, bu reaksiyonun vücudun dışında ‘green liver’ kavramının bir örneği olan bir bitkide gerçekleşmesi gerektiğine karar vermişler ve bu 2E1 proteinin bitki için de faydalı olabileceğini düşünüyorlar. Bitkiler besin yapmak için karbondioksit ve klorür iyonları kullanırlar ve hücre duvarlarının bileşenlerini yapmak için ise fenol kullanırlar.
Araştırmacılar, 2E1’in için talimatlar veren genin sentetik bir versiyonunu yaptılar. Daha sonra bitkiyi her hücrede proteini eksprese etmesi için pothos ivy içine verdiler. Pothos ivy ılıman iklimlerde çiçek açmaz, böylece genetiği değiştirilmiş bitkiler polen yoluyla yayılamaz.
İnşaat ve çevre mühendisliği bölümünde araştırma bilimcisi olan lider yazar Long Zhang, “Bu sürecin tamamı iki yıldan fazla sürdü.” diyor. “Bu, sadece birkaç ay sürebilen diğer laboratuar bitkilerine kıyasla çok uzun bir zaman. Ancak bunu pothos’ta yapmak istediklerini, çünkü her koşulda iyi yetişen sağlam bir salon bitkisi olduğunu söylüyorlar.
Araştırma Aşaması
Araştırmacılar daha sonra, modifiye bitkilerin normal pothos sarmaşıklarına kıyasla kirletici maddeleri havadan ne kadar temizleyebileceğini test etti. Her iki bitki türünü de cam tüplere koydular ve daha sonra her bir tüpe benzen veya kloroform gazı eklediler. 11 gün boyunca, ekip her bir kirleticinin konsantrasyonunun her tüpte nasıl değiştiğini takip etti.
Değiştirilmemiş (kontrol grubu) bitkiler için, her iki gazın konsantrasyonu zamanla değişmediğini gözlemlediler. Ancak, modifiye (GDO) edilmiş bitkiler için, kloroformun konsantrasyonu üç gün sonra yüzde 82 azaldı ve altıncı günde neredeyse tespit edilemeyecek kadar azaldı. Benzen konsantrasyonu, değiştirilmiş bitki şişelerinde de azaldı, fakat daha yavaş: Sekizinci güne kadar, benzen konsantrasyonu yaklaşık % 75 düştü.
Kirletici seviyelerindeki bu değişiklikleri tespit etmek için, araştırmacılar tipik olarak evlerde bulunanlardan çok daha yüksek kirletici konsantrasyonları kullanmıştır. Ancak ekip, ev seviyelerinin aynı zaman dilimi içerisinde daha hızlı olmasa da benzer şekilde düşmesini beklemektedir.
Elbette salonda ya da ofiste bulunan bitkiler, içinde bulunduğumuz ortamın havası tazeliyor ancak bu durum her zaman hızlı olmuyor. Çünkü oda da hava sirkülasyonu olmadığı sürece tozlar odanın her yerine yayılmadığı için ortamda bulunan bitkiye da ulaşamıyor ve böylece bitki işlevini yerine getiremiyor.
Ekip şu anda tesislerin kapasitesini arttırmak için çalışıyor, ev havasında bulunan başka bir tehlikeli molekülü parçalayabilecek bir protein üzerinde çalışıyor: laminat parke ve dolaplar, bazı tütün dumanı ve bazı ahşap ürünlerinde bulunan formaldehit gibi…
Strand, “Bunların hepsi kararlı bileşikler, bu yüzden onlardan kurtulmak gerçekten zor”. “Bu molekülleri parçalayan proteinler olmadan, bunu yapmak için yüksek enerjili işlemleri kullanmak zorunda kalacağız. Bu proteinleri bir yuvaya koymak çok daha kolay ve daha sürdürülebilir” diyor.
Peki bitkilerin genetiğinin değiştirilerek bu şekilde yararlı formlara dönüştürülmesi olayı hakkında düşünceleriniz nelerdir?
Kaynak: Popüler Tarım | Bilim Haberleri
İleri Okuma:
- Long Zhang, Ryan Routsong, Stuart E. Strand. Greatly Enhanced Removal of Volatile Organic Carcinogens by a Genetically Modified Houseplant, Pothos Ivy (Epipremnum aureum) Expressing the Mammalian Cytochrome P450 2e1 Gene. Environmental Science & Technology, 2018; DOI: 10.1021/acs.est.8b04811
- http://www.washington.edu/news/2018/12/19/new-houseplant-can-clean-air/
Sarmaşık genelde evlerimizde büyüdüğünde kaldırılır. Çünkü yapraklarının üzeri toz olduğu için düzgün temizlenmezse havayı kirlettiği düşünülür. Ama paylaşımınız beni çok sevindirdi. Sarmaşıklarda yapılan çalışma, evimizin havasını doğal bir şekilde temizleme üzerine. Bu tür çalışmaları çok olumlu buluyorum. Hele de araştırmayı yapan bilimcinin çevre mühendisliğinde olması çok olumlu. Teşekkürler…