Учёные разработали новый тест для точной оценки воздействия веществ на окружающую среду
Учёные из Исследовательского центра биоразнообразия и климата Зенкенберга и LOEWE-центра трансляционной геномики биоразнообразия (LOEWE-TBG) исследовали, могут ли концентрации кадмия, считающиеся реалистичными в природе, вызывать мутации в зародышевой линии многоклеточных организмов. Такие изменения в генетическом материале клеток являются долгосрочными и наследуемыми последствиями.
В качестве модели многоклеточного организма использовались комары-звонцы вида Chironomus riparius. Насекомые подвергались воздействию низкой, но экологически релевантной концентрации кадмия в течение нескольких поколений.
Результаты исследования:
- Анализ показал, что эта концентрация кадмия не вызывает мутаций в зародышевой линии у комаров.
- Этот результат противоречит выводам существующих тестов на мутагенность, согласно которым такая концентрация считается мутагенной для многоклеточных организмов.
Проблема текущих тестов:
- Обязательные оценки воздействия на окружающую среду проверяют мутагенный потенциал веществ.
- Однако тест на мутагенность проводится только на бактериях или лабораторных клеточных культурах.
- Сложность многоклеточных животных (которые составляют большую часть биоразнообразия) и их клеточные репарационные механизмы в этих тестах не учитываются.
Новый подход:
Учёные продемонстрировали новый тест на комарах-звонцах, который решает эту проблему:
- Исследуется полный геном многоклеточного организма.
- Используются насекомые (90% видов животных), что позволяет быстро вырастить множество поколений для воздействия веществ.
- Разработан биоинформатический пайплайн — последовательность протоколов поиска, — который надёжно обнаруживает мутации в зародышевой линии в геноме многоклеточных организмов.
Значение и перспективы:
- В ЕС ежегодно регистрируется от 50 000 до 100 000 химических веществ, которые, если и тестируются, проходят только по текущему методу.
- Это может приводить к попаданию в природу веществ с неизвестным полным экологическим воздействием.
- Цель исследователей — сделать новый тест стандартом в оценках воздействия, чтобы всесторонне, надёжно и экономично оценивать риск новых веществ и допускать только те концентрации, которые не токсичны и не мутагенны как для одноклеточных, так и для многоклеточных организмов.