Drobnoustroje z „kodem kreskowym” DNA umożliwią identyfikację pochodzenia przedmiotów i artykułów spożywczych 12.06.2020

Dzięki odkryciu naukowców z Uniwersytetu Harvarda, weryfikacja zepsutej żywności albo podróbek odzieży okaże się znacznie łatwiejsza. 

Zespół badawczy dowodzony przez Michaela Springera z bostońskiego Harvard Medical School wstawił krótkie sekwencje DNA do genomów nieaktywnych form bakterii Bacillus subtilis oraz drożdży Saccharomyces cerevisiae. Służą one jako swoiste biologiczne kody kreskowe, które można wykorzystywać w różnych konfiguracjach oraz identyfikować za pomocą kilku narzędzi do wykrywania DNA. Metoda wykorzystująca nieszkodliwe dla człowieka mikroorganizmy pozwoliłaby uświadamiać konsumentom, jakiego pochodzenia produkty znalazły się w ich koszykach. – Pracowaliśmy ciężko nad tym, żeby opracowany przez nas system był jak najbezpieczniejszy, wykorzystując zwykłe szczepy drobnoustrojów i poddając je wielostopniowej kontroli – opowiadają naukowcy. – Wierzymy, że można wykorzystać go do rozwiązania problemów, których konsekwencje dotykają gospodarkę i zdrowie społeczeństwa – dodają. 

Springer wraz z kolegami spróbowali ustalić, czy barkody DNA umieszczone w zarodnikach mikrobów, które można rozpylić na uprawy, nie znikną po kilku miesiącach. Badacze zadbali także o to, żeby drobnoustroje nie mogły się rozmnażać i rosnąć w naturalnym środowisku. Aby zapobiec niepożądanemu rozprzestrzenianiu się, wykorzystali ich szczepy wymagające specyficznej suplementacji odżywczej. Po kilkukrotnym sprawdzeniu tego, że niemożliwe jest powstanie kolonii, przystąpili do serii eksperymentów. Pierwszy z nich zakładał uprawę roślin w laboratorium i opryskanie każdej z nich ometkowanym zarodnikiem. Tydzień po zaszczepieniu zebrano liść i glebę z każdej doniczki. Nawet po ich wymieszaniu zespół był w stanie przyporządkować badane próbki do miejsca, z którego zostały wzięte. Okazało się także, że drobnoustroje z barkodami potrafią przetrwać dłużej niż kilka miesięcy w różnych środowiskach: w piasku, ziemi, na drewnie i na materiałowym dywanie. Niestraszne są im także zewnętrzne czynniki: symulowane zjawiska atmosferyczne, zamiatanie albo odkurzanie.

Naukowcy uważają, że istnieje duże prawdopodobieństwo przetrwania zarodników w warunkach rzeczywistego łańcuchu dostaw żywności albo odzieży. Na potwierdzenie tej tezy przetestowali dziesiątki produktów zakupionych w sklepach na obecność Bacillus thuringiensis, gatunku bakterii szeroko stosowanego jako pestycyd. Podział artykułów na te, które je zawierały i te, w których ich nie było, okazał się bezbłędny. – Ogniska szkodliwych patogenów przenoszonych przez żywność, takich jak listeria, salmonella i E. coli, występują często i naturalnie – tłumaczy Springer. – Proste, bezpieczne narzędzia biologii syntetycznej pozwalają nam tworzyć rzeczy, które mają duży potencjał w rozwiązywaniu problemów z artykułami spożywczymi na całym świecie. Wierzymy jednocześnie, że zarodniki z kodem kreskowym, które mogą znaleźć swoje zastosowanie przede wszystkim w rolnictwie i przemyśle, nie przyczynią się do nadzorowania i śledzenia ludzi – podsumowuje.