用基因改造生物净化环境基因改造鱼和果蝇净化汞污染
科学家运用基因改造,创造出了能解毒汞污染的鱼和果蝇!(研究成果荣登Nature子刊)
甲基汞是种麻烦的污染物,它会在鱼体内积累,并沿着食物链一路往上传,人吃了高汞的鱼,轻则神经受损,重则影响生育、胎儿发育。
而这种污染一旦进入水域,几乎无解。但现在,科学家想了个新办法:把“解毒能力”写进了动物的DNA里。
具体来说,澳大利亚Macquarie大学的团队用基因工程手段,把大肠杆菌里的两种解毒酶MerB和MerA,植入了斑马鱼和果蝇的基因中。
这两种酶的配合,能把毒性最强的甲基汞,一步步“还原”成低毒性或挥发性的形式:
- MerB:先把甲基汞分解成无机汞(Hg²⁺);
- MerA:再把无机汞还原成气态汞(Hg⁰),并随着呼吸或新陈代谢排出体外。
这种操作并非异想天开,实验结果很显著:
- 转基因果蝇体内的总汞含量下降了 83%,其中有 10% 被直接挥发掉;
- 斑马鱼减少了 64% 的汞累积,表现出更强的抗汞能力,还保持了正常的发育和游泳行为;
- 汞的形态也从更容易伤害神经系统的“甲基汞”,转变成相对稳定、不易吸收的“无机汞”。
这项技术的意义不仅是个体解毒,而是“生态级别的净化”:
- 小鱼净化底层水体,可以减少大型鱼类、鸟类,乃至人类摄入的汞含量;
- 果蝇适合处理垃圾,如海洋生物加工残余、污泥、污水处理站里的有机废物。
未来的应用场景包括:
- 在非洲、东南亚、亚马逊等小型金矿周边受污染的湖泊,试点放养这类改造鱼;
- 在污水厂、海洋生物加工厂等高污染区域,建立果蝇处理线;
专家指出,虽然这些改造动物可能在局部生态中减少汞累积,但也存在一些风险。
气态汞如果释放到空气中,有可能在某些条件下“重新变毒”。
更可控的方式,是在封闭空间中部署果蝇处理系统,并配合过滤设备收集汞。
当然,这一切都需要严格的生态控制。研究团队正在研究绝育、基因开关、外源控制等“生物保险机制”,确保这些动物不会失控扩散。
你能接受一群改造果蝇在城市地下默默清理环境吗?
Nature Communications原文: