RNAi w oczyszczaniu wody
Izabela Klauza | 2008-06-08
Zanieczyszczenie wód jest bardzo poważnym problemem, zarówno w krajach trzeciego świata jak i tych rozwiniętych. Kwestią jest skuteczny oraz ekonomiczny sposób oczyszczania wody. Naukowcy z brytyjskiego uniwersytetu w Durnham postanowili zaadoptować zjawisko interferencji RNA w usuwaniu "żywych" zanieczyszczeń z wody.
Zanieczyszczenie wód jest spowodowane przez wprowadzanie nieodpowiednich oraz często bardzo niebezpiecznych substancji (w różnej postaci) do wody, co skutkuje jej nieprzydatnością do spożycia. Głównymi źródłami zanieczyszczeń jest rolnictwo oraz przemysł. Coraz większe jest również zapotrzebowanie na wodę, szczególnie w krajach silnie uprzemysłowionych.
Rosnące pomysły na oczyszczanie wody kumulują się głównie w krajach rozwiniętych, gdzie mimo dużego zanieczyszczenia wód, są również fundusze na nowoczesne techniki oczyszczające wodę. Natomiast w krajach ubogich, gdzie inwestycje w najnowszy sprzęt uzdatniający wodę nie mają miejsca, problem sięga rangi najwyższej. W krajach typu Kenia, Etiopia, Nigeria, Chiny, Indie czy Peru zanieczyszczona woda jest źródłem wielu chorób, które bardzo szybko się rozprzestrzeniają. Choroby te zabijają ok. 20 000 dzieci rocznie, które giną z powodu biegunki wywołanej piciem wody niezdatnej do spożycia. W skażonej wodzie znajdują się patogeny, które wywołują te choroby, np. bakterie z rodzaju Vibrio (powoduje cholerę), Salmonella typhi (dur brzuszny), Hepatitis A, E.coli, Giardia lamblia i inne pierwotniaki, wirusy i bakterie.
Podstawowymi metodami oczyszczania wody są procesy sedymentacji, filtracji czy koagulacji. Główny sposobem na oczyszczanie pod względem zawartości mikroorganizmów jest chlorowanie. Jest to metoda skuteczna oraz tania, ale ma także wiele wad. Przede wszystkim produkty uboczne jakie powstają w wyniku reakcji z chlorem. Szacuje się, że w rezultacie powstaje aż 250 substancji toksycznych i mutagennych, np. trójhalometany.
W celu pozbycia się mikroorganizmów z wody wywołujących tak liczne choroby, naukowcy z Duke University w Durnham opracowali metodę oczyszczania wody przy użyciu zjawiska interferencji RNA. Ostatnio bardzo modny temat do badań, próby adaptacji tego fenomenu w każdej dziedzinie nauki być może okażą się sukcesem.
Interferencja, czyli oddziaływanie dwóch elementów, w tym wypadku tyczy krótkich sekwencji oligonukleotydowych (20-25nt): mikroRNA lub siRNA, które po przyłączeniu się do komplementarnej sekwencji docelowej (mRNA) wygaszają gen, który ta sekwencja koduje. Po połączeniu się mikroRNA lub siRNA z mRNA następuje jego degradacja lub zahamowanie translacji, w ten sposób dochodzi do wyciszenia.
Naukowcy chcą zaprojektować system, który przy pomocy zjawiska RNAi będzie oczyszczał wodę z mikroorganizmów, nie w bardziej skomplikowany sposób jak poprzez filtry. Takie rozwiązanie będzie bardzo dobre przede wszystkim w krajach słabo rozwijających się z problemem zanieczyszczonej wody. Nie będzie potrzebny drogi i skomplikowany system oczyszczalni, jak właśnie filtry.
Celem badań jest stworzenie takiego filtra, na którym będą umieszczone krótkie sekwencje oligonukleotydowe, które będą unieszkodliwiać mikroorganizmy przepływające przez nie. Naukowcy obecnie pracują nad zaprojektowaniem właściwego mikro- lub siRNA, które będzie wyciszało gen wpływający na przeżywalność bakterii, czyli taki, bez ekspresji którego bakterie giną. Ważnym aspektem do zbadania jest również określenie stężenia krótkich sekwencji oligonukleotydowych, które w skuteczny i wydajny sposób spełniały swoje zadanie.
Wiele naukowców twierdzi, że przyszłość nauki leży w kwestii zjawiska interferencji RNA. Zaadaptowanie tej technologii w procesie oczyszczania wody, szczególnie w krajach trzeciego świata stałoby się dużym sukcesem, ratujący życie wielu ludzi.
Źródło:
"Possible New Approach To Purifying Drinking Water", Biomedical Engineering Department Pratt School of Engineering Duke University, Richard Merritt, 03.06.2008
Komentarze
cos | 2008-06-12 00:09:48
ale głupota..rnai działa dopiero gdy patogen dostanie się do organizmu
(do przeprowadzenia tej reakcji potrzebny jest szereg enzymów)
, więc te oligonukleotydy raczej jako lek by mogły działać, ale i tak imho wątpliwy..
Qba | 2008-06-16 17:33:35
Hmm... Samo zahamowanie translacji chyba nie wymaga udzialu dodatkowych enzymow. Ale nawet w takim przypadku, obawiam sie, ze opornosc pojawialaby sie nawet szybciej niz przy antybiotykach...