Kiểm tra môi trường để tìm chất gây ô nhiễm thông qua lấy mẫu đất và các phương pháp truyền thống khác có thể là một quá trình tốn nhiều công sức, nhưng đâu là giải pháp thay thế? Các nhà khoa học hiện đã tạo ra một loại cây có thể chuyển sang màu đỏ khi tiếp xúc với các hóa chất độc hại cụ thể.

Ý tưởng đằng sau công nghệ này là những loại cây như vậy có thể được trồng ở những khu vực được giám sát về chất gây ô nhiễm. Thay vì liên tục đi vào và lấy mẫu đất, các nhà khoa học có thể chỉ cần phân tích ảnh chụp từ trên không của các lô đất – nếu cây có màu đỏ, điều đó có nghĩa là chất gây ô nhiễm mục tiêu đã hiện diện.

Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu của UC Riverside đã biến đổi gen một loại protein thụ thể ở cây Arabidopsis.

Thông thường, các protein này liên kết và phản ứng với một protein khác gọi là axit abscisic (ABA), loại protein mà thực vật tạo ra để ứng phó với điều kiện khô hạn. Khi các protein thụ thể phát hiện ABA, chúng sẽ khiến cây đóng các lỗ nhỏ (gọi là khí khổng) trên lá và thân. Làm như vậy sẽ giúp nước trong cây không bị bay hơi.

Các nhà khoa học tại Đại học California, Riverside, trước đây đã phát hiện ra rằng protein thụ thể có thể được thay đổi để nó liên kết với các hóa chất khác ngoài ABA, gây ra các phản ứng khác nhau của thực vật. Trong nghiên cứu này, các thụ thể đã được thay đổi để liên kết với một loại thuốc trừ sâu có độc tính cao bị cấm gọi là azinphosate. Khi các cơ quan thụ cảm thực hiện điều này, chúng sẽ khiến lá và thân cây thường xanh chuyển sang màu đỏ.

Điều quan trọng là quá trình trao đổi chất của cây không bị ảnh hưởng xấu – ví dụ, nó vẫn có thể tiết kiệm nước trong điều kiện khô ráo. Ngoài ra, công nghệ này có thể được áp dụng để phát hiện các chất gây ô nhiễm khác. Giáo sư Sean Cutler thuộc Đại học California, Riverside cho biết: “Chúng tôi đang cố gắng có thể cảm nhận được bất kỳ hóa chất nào trong môi trường”. "Có những loại thuốc trừ sâu khác trong nguồn cung cấp nước, cũng như các loại thuốc như thuốc tránh thai hoặc Prozac, mà mọi người lo ngại về việc tiếp xúc. Tất cả những thứ này hiện đều có sẵn."

Một bài báo về nghiên cứu này gần đây đã được công bố trên tạp chí Nature Chemical Biology.