Cảm biến khí “nhìn xuyên” đất để phân tích tương tác của vi sinh vật
Các nhà nghiên cứu của trường Đại học Rice đã phát triển cảm biến sinh học khí để "nhìn xuyên" vào trong đất và cho phép họ theo dõi hành vi của cộng đồng vi khuẩn bên trong.
Trong một nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí Khoa học và Công nghệ Môi trường của Hội Hóa học Mỹ, nhóm nghiên cứu đã mô tả việc sử dụng vi khuẩn biến đổi gien giải phóng khí halogen methyl để theo dõi biểu hiện gien của vi sinh vật trong các mẫu đất trong phòng thí nghiệm. Vi khuẩn này được lập trình sử dụng sinh tổng hợp để giải phóng khí với mục đích thông báo lại thời điểm chúng trao đổi ADN thông qua chuyển gien ngang - quá trình mà các sinh vật chia sẻ những đặc điểm di truyền không có quan hệ cha-con. Các cảm biến sinh học này cho phép các nhà nghiên cứu theo dõi các quá trình như vậy trong thời gian thực mà không cần phải quan sát thực tế bên trong hoặc làm xáo trộn một mẫu đất trong phòng thí nghiệm. "Bài báo này mô tả một công cụ mới để nghiên cứu cách thức vi khuẩn trao đổi vật liệu di truyền trong môi trường", Masiello - Giáo sư về khoa học Trái đất cho biết. "Chúng tôi quan tâm đến điều này vì quá trình chuyển gien ngang điều khiển rất nhiều thứ quan trọng đối với con người hoặc vì quá trình này là có ích - đó là cách rhizobia trao đổi các gien cần thiết để cố định nitơ và hỗ trợ tăng trưởng của cây cối - hoặc quá trình này là không có ích - đó là cách thức vi khuẩn trao đổi tính kháng kháng sinh trong đất", bà nói. "Để xây dựng mô hình về quá trình năng động này trong đất thực tế và nghiên cứu cách thức chuyển gien ngang thay đổi giữa các loại đất là một điều khó khăn trong quá khứ. Chúng tôi đã tạo ra một bộ công cụ mới biến điều đó thành có thể".
Các nhà nghiên cứu hy vọng các nhà khoa học sẽ sử dụng cảm biến sinh học khí trong phòng thí nghiệm để nghiên cứu hiện tượng cố định đạm trong nông nghiệp, trao đổi kháng sinh trong xử lý nước thải, chuyển gien trong điều kiện các chất dinh dưỡng khan hiếm và mối quan hệ giữa các biểu hiện gien trong đất và phát thải khí nhà kính. Các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ sớm có thể kiểm tra các mẫu đất nông nghiệp để giúp cây trồng phát triển tinh chỉnh thông qua tưới nước và sử dụng phân bón hiệu quả hơn. Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng đây là những công cụ để nghiên cứu đất trong môi trường phòng thí nghiệm. Các vi sinh vật tổng hợp sẽ bị phá hủy khi thu được kết quả.
K.P. - Mard, theo Sciencedaily.
Số lần xem: 2839
