Гены растений и бактерий могут быть использованы в качестве ранних биомаркеров стресса из-за тяжелых металлов

Эти новые биомаркеры раннего воздействия тяжелых металлов дополняют набор биологических индикаторов, традиционно используемых для оценки воздействия загрязнения металлами на экосистемы рецепторов. Гены, выбранные в качестве биомаркеров токсичности у растений и бактерий, имеют большой потенциал для использования в биопробах для оценки экологического риска, а также для мониторинга эффективности процессов восстановления в загрязненных средах.

В этой докторской диссертации биоанализы проводились путем воздействия на модельное растение Arabidopsis thaliana и бактерии Escherichia coli и Pseudomonas fluorescens различных токсичных металлов одновременно и в течение коротких периодов времени. Цель состояла в том, чтобы проанализировать профили экспрессии их генов с помощью микрочипов ДНК, чтобы определить молекулярные изменения, вызванные этим воздействием, и выявить ранние биомаркеры, указывающие на токсичность из-за тяжелых металлов.

Результаты, полученные в этой докторской диссертации, под руководством Хосе Марии Бесерил-Сото (UPV / EHU) и Карлоса Гарбису-Креспо (Neiker-Tecnalia), способствовали расширению современных знаний о молекулярных основах механизмов, участвующих в толерантности к металлам и их токсичности. у Arabidopsis thaliana, Escherichia coli и Pseudomonas fluorecens.
Важность этого исследования заключается в том факте, что во время огромного давления на окружающую среду, когда растущее загрязнение вырисовывается как серьезная угроза здоровью человека и экосистемы, генетические / биохимические / физиологические исследования с использованием модельных организмов предоставляют информацию, имеющую большое значение для оценивать и управлять загрязненной окружающей средой.
Внедрение технологий восстановления загрязненной окружающей среды во многом зависит от химических, токсикологических и экологических данных, полученных в результате оценки экологического риска. Оценка экологического риска требует разработки токсикологических анализов на модельных организмах с целью уточнения зависимостей доза-эффект для изучаемых загрязнителей.

Анализ экспрессии генов, применяемый к токсикологическим тестам, позволил провести углубленное изучение реакции модельных организмов, подвергшихся стрессу в результате воздействия тяжелых металлов, и обеспечить раннее выявление токсичности, вызываемой этими металлическими загрязнителями. Одним из основных этапов в анализе экспрессии генов, несомненно, стало использование микрочипов ДНК в качестве диагностических инструментов в биологических исследованиях модельных организмов, проводимых в рамках оценки экологического риска.