| زیست شناسی مصنوعی پالایش فلزات سنگین از محیط توسط گیاهان |
| کد مقاله : 1329-NERS |
| نویسندگان |
|
سید جواد داورپناه * عضو هیات علمی دانشگاه |
| چکیده مقاله |
| آلودگی آب و خاک به فلزات سنگین، در اثر فعالیت‌های انسانی، خطری جدی برای ثبات زیست بوم و سلامت انسان در سطح جهانی ایجاد می‌کند. روش‌های پالایش متداول، اغلب بسیار پرهزینه، مخرب محیط‌زیست و نامناسب برای کاربرد در مقیاس بزرگ هستند. گیاه پالایی، که از گیاهان برای استخراج، ذخیره یا سم‌زدایی آلاینده‌ها استفاده می‌کند، جایگزینی مقرون‌به‌صرفه و سازگار با محیط‌زیست ارائه می‌دهد. با این حال، کاربرد گسترده آن به دلیل محدودیت‌های ذاتی گیاهان انباشتگر طبیعی، شامل رشد کند، زیست‌توده کم، ویژگی محدود در انباشت فلزات خاص و سمیت گیاهی بالقوه، با مانع مواجه شده است. زیست‌شناسی مصنوعی، با ارائه جعبه ابزاری قدرتمند و نوآورانه، امکان غلبه نظام‌مند بر این محدودیت‌ها را از طریق مهندسی ابرپالاینده‌های گیاهی فراهم می‌کند. راهبردهای کلیدی برای افزایش کارایی گیاه پالایی وهمچنین مهندسی ناقل‌های فلزی و فرآیندهای ریزوسفر برای افزایش جذب؛ بیش بیانی کلات‌کننده‌هایی مانند فیتوکلاتین‌ها و دستکاری ناقل‌های واکوئلی برای بهبود ذخیره‌سازی و تحمل؛ و معرفی مسیرهای میکروبی نوین برای سم‌زدایی یا فرارسازی عناصری مانند جیوه و آرسنیک بررسی می شود. علاوه بر این، توان بالقوه مدارهای ژنتیکی مصنوعی که امکان حس کردن فلز و پاسخ‌های القایی پالایش را فراهم می‌کند، مورد بحث قرار می گیرد. با وجود چالش‌هایی در زمینه تأیید مقرراتی و پذیرش عامه مردم ، ادغام ابزارهای پیشرفته‌ای مانند CRISPR-Cas9 و مهندسی میکروبیوم، آینده‌ای امیدوارکننده را نوید می‌دهد. تکامل هدایت‌شده گیاه پالایی از طریق زیست‌شناسی مصنوعی، این فناوری سبز را به راه‌حلی دقیق، قابل پیش‌بینی و قدرتمند برای بازیابی محیط‌های آلوده به فلزات سنگین تبدیل خواهد کرد. |
| کلیدواژه ها |
| فلزات سنگین، گیاه پالایی، زیست شناسی مصنوعی، مهندسی ژنتیک، مدار ژنتیک، محیط زیست |
| وضعیت: پذیرفته شده |
