Home » Știință » Cercetătorii au modificat bacterii pentru a face solul și culturile să „strălucească” în culori diferite

Cercetătorii au modificat bacterii pentru a face solul și culturile să „strălucească” în culori diferite

Publicat: 29.04.2025

Verificarea sănătății solului ar putea deveni la fel de simplă ca un „selfie” cu drona, cu ajutorul bacteriilor modificate genetic. Cercetătorii au modificat bacterii pentru a face solul și culturile să „strălucească” în culori diferite.

Cercetătorii au modificat bacterii pentru a face solul și culturile să „strălucească” în culori diferite. Un nou sistem dezvoltat de cercetători de la MIT (SUA) ar putea permite monitorizarea stării solului printr-o simplă scanare aeriană.

Bacterii special concepute „se aprind” în diferite culori, invizibile ochiului uman, dar detectabile cu camere hiperspectrale, atunci când detectează substanțe nutritive, contaminanți sau alte molecule-țintă.

Cercetătorii au modificat bacterii pentru a putea monitoriza sănătatea solului

Întrucât pot fi modificate cu ușurință pentru a produce compuși chimici în prezența unor condiții precise, bacteriile sunt deja utilizate ca senzori biologici. Problema e că, de obicei, pentru a le citi răspunsurile ai nevoie de un microscop și de timp.

Dar cu noua tehnologie, tot ce ar putea fi necesar este un zbor de dronă și 30 de secunde de așteptare.

„Sistemul poate fi adaptat pentru a detecta practic orice tip de moleculă: metale, radiații, toxine sau nutrienți din sol”, explică Christopher Voigt, inginer biolog la MIT.

Cercetătorii au modificat genetic bacterii astfel încât să producă molecule „raportoare”, compuși ce emit semnale detectabile de camerele hiperspectrale. Aceste camere pot distinge sute de lungimi de undă din spectrul vizibil și infraroșu, detectând variații de culoare imposibil de sesizat cu ochiul liber sau cu instrumente obișnuite.

Pentru a identifica cei mai buni compuși colorați, echipa a realizat simulări mecanico-cuantice pe peste 20.000 de metaboliți. În final, au ales doi pigmenți promițători: biliverdina (care le dă uneori vânătăilor o nuanță verzuie) și bacterioclorofila (folosită de unele bacterii pentru fotosinteză), scrie Science Alert.

Enzimele necesare pentru producerea biliverdinei au fost introduse într-o bacterie de sol (Pseudomonas putida), în timp ce Rubrivivax gelatinosus, o bacterie acvatică, a fost modificată să producă bacterioclorofilă.

Apoi, aceste bacterii au fost „programate” să lumineze atunci când detectează prezența altor bacterii, dar, în principiu, pot fi configurate să reacționeze la orice tip de semnal chimic dorit, inclusiv contaminanți industriali sau nutrienți agricoli.

O tehnică cu un potențial uriaș

Pentru teste, cercetătorii au plasat mostre de sol și nisip în recipiente deschise, unele dintre ele conținând discuri ascunse cu molecule-țintă. Camerele hiperspectrale montate pe clădiri sau drone au reușit să detecteze semnalele emise chiar și de la 90 de metri distanță, diferența dintre probele cu țintă și cele de control fiind clară și semnificativă.

Metoda ar putea permite scanarea rapidă a unor suprafețe întinse, de sute sau mii de metri pătrați, în mai puțin de jumătate de minut.

Cercetarea a fost finanțată de Departamentul Apărării al SUA și Ministerul Apărării din Israel, iar autorii recunosc că rămân multe întrebări legate de siguranța și reglementarea acestui tip de tehnologie.

„Lucrăm de trei ani să înțelegem care sunt riscurile, beneficiile și cadrul legislativ pentru a implementa această tehnologie”, afirmă Yonatan Chemla, inginer de microbiom de mediu la MIT.

Totuși, potențialul este uriaș. Spre deosebire de senzorii clasici care necesită alimentare electrică și întreținere, aceste „santinele microbiene” pot fi dispersate ușor pe teren, sunt autonome, persistente și pot fi vizualizate pe timp de zi, chiar și în medii complexe, de la câmpuri și păduri, până la zone urbane.

Cercetarea a fost publicată în Nature Biotechnology.

Vă recomandăm să citiți și:

Google a dezvoltat un model AI pentru comunicarea cu delfinii

VIDEO: Cel mai corect robot din punct de vedere anatomic creat vreodată își flexează mușchii

Cum ar putea banalul porumb să crească durata de viață a bateriilor?

O echipă de ingineri a creat un nou material biodegradabil uimitor

Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș este blogger începând cu anul 2009, având experiență și în domeniile publicitate și jurnalism. Este pasionat de marketing și de tehnologie, dar cel mai mult îi place să știe lucruri, motiv pentru care a fost atras de Descopera.ro. citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Ce mâncau, de fapt, dinozaurii? Cel mai probabil alge marine, indică noi fosile
Ce mâncau, de fapt, dinozaurii? Cel mai probabil alge marine, indică noi fosile
Un ghețar montan impresionant din Tibet a supraviețuit ultimei ere glaciare
Un ghețar montan impresionant din Tibet a supraviețuit ultimei ere glaciare
O planetă Phoenix extrem de fierbinte ar putea rezolva un mister astronomic vechi de decenii
O planetă Phoenix extrem de fierbinte ar putea rezolva un mister astronomic vechi de decenii
(P) De sub pământ până sub apă: mediile extreme în care tehnologia de detecție este pusă la încercare
(P) De sub pământ până sub apă: mediile extreme în care tehnologia de detecție este pusă la încercare
Ce presupune dieta nordică? Un studiu amplu arată că ne-ar putea ajuta să trăim mai mult
Ce presupune dieta nordică? Un studiu amplu arată că ne-ar putea ajuta să trăim mai mult
Cum te poate ajuta o listă zilnică să îți recapeți controlul asupra vieții
Cum te poate ajuta o listă zilnică să îți recapeți controlul asupra vieții
Îngrijorător: cât timp își petrec adulții zilnic fără să se miște?
Îngrijorător: cât timp își petrec adulții zilnic fără să se miște?
Papa Leon al XIV-lea se operează. De ce anume suferă acesta?
Papa Leon al XIV-lea se operează. De ce anume suferă acesta?
Mult mai mulți oameni au ajuns în spațiu decât credeți. Ce țară i-a trimis pe cei mai mulți?
Mult mai mulți oameni au ajuns în spațiu decât credeți. Ce țară i-a trimis pe cei mai mulți?
Ce mai vrea președintele Donald Trump să redenumească, faza pe oceane
Ce mai vrea președintele Donald Trump să redenumească, faza pe oceane
Cu cât a crescut indicele global al sărăciei și câți oameni sunt afectați?
Cu cât a crescut indicele global al sărăciei și câți oameni sunt afectați?
Cea mai veche piață acoperită din Paris a fost distrusă de un incendiu
Cea mai veche piață acoperită din Paris a fost distrusă de un incendiu
Deși adolescenții consumă mai puține droguri și alcool, apar noi motive de îngrijorare pentru autorități
Deși adolescenții consumă mai puține droguri și alcool, apar noi motive de îngrijorare pentru autorități
Un obicei simplu și surprinzător ar putea să îmbunătățească relațiile de cuplu
Un obicei simplu și surprinzător ar putea să îmbunătățească relațiile de cuplu
Egiptenii antici sacrificau slujitorii faraonilor pentru a-i servi și în viața de apoi
Egiptenii antici sacrificau slujitorii faraonilor pentru a-i servi și în viața de apoi
Animalele ar fi evoluat cu 200 de milioane de ani mai devreme decât credeam, indică noi fosile
Animalele ar fi evoluat cu 200 de milioane de ani mai devreme decât credeam, indică noi fosile
Fisticul ar putea fi un aliat natural pentru un somn odihnitor, indică un nou studiu
Fisticul ar putea fi un aliat natural pentru un somn odihnitor, indică un nou studiu
Axa Pământului s-a deplasat de patru ori în ultimii 320 de milioane de ani, inclusiv în era dinozaurilor
Axa Pământului s-a deplasat de patru ori în ultimii 320 de milioane de ani, inclusiv în era dinozaurilor