Skip to content Skip to navigation

Evin Havasını Temizleyebilen Yeni Nesil Bitkiler

Dr. Başak Kandemir
24/02/2019 - 08:00

Mark Stone/University of Washington

Soluduğumuz havanın temiz olması sağlığımız açısından hayli önemli. Bu nedenle şehirde yaşayan insanlar sık sık doğaya çıkma, ağaçların arasında yürüme, orman havası alma ihtiyacı hisseder. Ev ve ofislerimizdeki havayı temizlemek, havadaki alerjiye sebep olan maddeleri ve toz parçacıklarını uzaklaştırmak için ortamı havalandırmanın yanı sıra havadaki parçacıkları yakalayan hava filtreleri kullanırız. Fakat kolay buharlaşabilen bazı tehlikeli organik maddeler, havadan bu filtrelerle uzaklaştırılamayacak kadar küçük boyuttadır.

Örneğin kloroform klorlu suda (içme sularının, yüzme havuzlarının ya da atık suların arıtma sürecinde klor kullanılır) az miktarda bulunabilen basit bir moleküldür. Sabahları çay demlediğimizde veya akşamları makarna haşladığımızda su kaynarken açığa çıkıp havaya karışabilir. Havada bulunabilen zararlı maddelerden biri de benzen. Benzen ham petrolde doğal olarak bulunur. Arabalar veya çim biçme makineleri çalışırken petrol kaynaklı yakıtlar yandığında benzen açığa çıkarak havaya karışabilir ve açık bırakılan pencerelerden ya da kapılardan evin içine girebilir. Yapılan araştırmalar bu maddelere yoğun bir şekilde ve uzun süre maruz kalındığında ciddi sağlık sorunları (örneğin kanser, kemik iliğinin kan hücresi üretememesi sonucu ortaya çıkan anemi rahatsızlığı) yaşanabileceğini gösteriyor.

Washington Üniversitesi’nden araştırmacılar ev ortamında havadaki kloroformun ve benzenin uzaklaştırılması için genetiği değiştirilmiş bir ev bitkisi üretti. Bu amaçla insanlar dâhil tüm memelilerde bulunan bir protein genetiği değiştirilerek bitkiye aktarıldı. Sitokrom P450 2E1 olarak da bilinen bu protein karaciğerimizde bulunur ve benzeni fenol olarak adlandırılan kimyasal bir maddeye, kloroformu ise karbondioksit ve klorür iyonlarına dönüştürür. Araştırmacılar kısaca 2E1 olarak adlandırılan proteinin bu özelliğinden esinlenerek bu tepkimeyi bitkilerde de gerçekleştirmeyi, bir anlamda bitkileri “yeşil karaciğere” dönüştürmeyi hedefledi. Bitkiler karbondioksiti ve klorür iyonlarını besin üretmek için, fenol bileşiğini ise hücre duvarının yapı taşlarını üretmek için kullanır.

Salon sarmaşığı evlerde yetiştirilen bir bitkidir. Ilıman iklimlerde çiçek açmayan bir bitki olduğundan genetiği değiştirilmiş salon sarmaşığı bitkileri tozlaşma yoluyla çoğalamaz.

Sonuçları Environmental Science & Technology dergisinde yayımlanan araştırmada bilim insanları 2E1 proteininin ifadesinde kullanılan geni yapay olarak sentezlendi, ardından salon sarmaşığı (Epipremnum aureum) bitkisine aktardılar.

Proteinler genetik materyaldeki bilgiler kullanılarak sentezlenir. Buna gen ifadesi denir.

Araştırmacılar genetiği değiştirilmiş salon sarmaşığı bitkisinin havadaki zararlı maddeleri uzaklaştırmadaki etkisini belirlemeye çalıştı. Bu amaçla salon sarmaşığı bitkisinin genetiği değiştirilmiş ve normal çeşitleri ayrı ayrı tüplere yerleştirildi ve tüplerin içine kloroform ve benzen gazları eklendi. Araştırmacılar 11 gün sonra tüplerin içindeki kloroform ve benzen miktarlarını ölçtü.

Sonuçta normal salon sarmaşığı bitkisinin olduğu tüpteki kloroform ve benzen miktarlarının değişmediği anlaşıldı. Genetiği değiştirilmiş bitkilerin olduğu tüpteki kloroform düzeyinin üç gün sonra %82 azaldığı, altıncı günde neredeyse tespit edilemeyecek düzeye indiği belirlendi. Benzen düzeyinin ise sekiz gün sonra %75 azaldığı tespit edildi.

Araştırmacılar zararlı kimyasal maddelerin seviyesindeki değişimi tespit edebilmek için deney sırasında tüplerin içindeki kloroform ve benzen düzeyini ev ortamındakinden daha yüksek olacak şekilde ayarladı. Ancak genetiği değiştirilmiş salon sarmaşığı bitkisinin ev ortamında da havadaki kloroform ve benzen düzeyinde benzer şekilde bir düşüş sağlayacağını öngörüyorlar. Genetiği değiştirilmiş bitkilerin ortamdaki havayı daha verimli bir şekilde temizlemesi için ortamda hava dolaşımının sağlanması gerekiyor.

Farklı miktarlarda kirleticilerin bulunduğu ortamda genetiği değiştirilmiş salon sarmaşığı bitkisinin temizleme hızı ve oranı belirleniyor.

Bilim insanları bu günlerde laminant parke ve dolap gibi bazı ahşap ürünlerinde bulunan ve havaya karışarak kirliliğe neden olan formaldehit adı verilen kimyasal maddeyi havadan uzaklaştırmada kullanılabilecek bir protein ile ilgili araştırmalar yapıyor. Ayrıca tek bir bitki ile havadaki birden fazla zararlı kimyasal maddeyi uzaklaştırmaya yönelik çalışıyorlar.

Havadaki zararlı kimyasal maddelerin parçalanarak daha az zararlı maddelere dönüşmesini sağlayan bu yöntem havanın temizlenmesinde kullanılabilecek basit ve sürdürülebilir bir yöntem.

 

Kaynaklar:

 
Yazar Hakkında:
Dr. Başak Kandemir
Gebze Teknik Üniversitesi AxanLab Üyesi

İlgili İçerikler

Biyoloji

İnsan Genom Projesi ile insanların gen haritasının çıkarılması pek çok gelişmeye kapı araladı. Bunlardan biri de genetik testler. Genetik testler kan, tükürük gibi vücut sıvılarındaki hücrelerden elde edilen DNA’nın incelenmesine dayanıyor.

Biyoloji

Dünyada bilinen örümcek türlerinin sayısı 43.000’den fazladır. Bu örümcek türlerinin birçoğu zehirli olmasına rağmen zehirleri insanı öldürücü nitelikte değildir. Fakat 30 kadar türün zehrinin insanlar için tehlikeli olabileceği düşünülüyor.

Biyoloji

İnsan genomunun sadece %2’lik kısmı protein kodlar. Kodlamayan DNA ise geriye kalan %98’lik kısmı ifade etmek için kullanılan terimdir. Bir grup araştırmacının yaptığı çalışmalar, kodlamayan DNA’daki mutasyonların otizme yol açabileceğini gösteriyor.

Biyoloji

Bilkent Üniversitesi Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Araştırma Enstitüsü Öğretim Üyesi Doç. Dr. Urartu Özgür Şafak Şeker ile sentetik biyoloji ve genetiği değiştirilmiş biyosistemlerin oluşturulması amacıyla sürdürdüğü çalışmaları üzerine videolu bir söyleşi gerçekleştirdik.

Biyoloji

Yapılan farklı araştırmalar karıncaların kendi vücut ağırlıklarının 10-50 kat fazlasını taşıyabildiklerini gösteriyor. Peki, karıncalar nasıl bu kadar kuvvetli olabiliyor?

Biyoloji

Yenilenebilir enerji kaynaklarının tercih edildiği, su ve enerjinin verimli kullanıldığı, hava kalitesinin artırıldığı, geri dönüştürülebilen malzemelerden yapılan yeşil binalar içinde yaşayanların verimliliğini artıracak şekilde tasarlanıyor.

Biyoloji

İskorpitgiller takımında yer alan uçan kırlangıç balığı dünyada tuzlu, sıcak ve ılıman denizlerde yaşar.

Biyoloji

Karbon, azot, fosfor, kükürt, hidrojen ve oksijen canlıların yapısında bulunan temel elementlerdir. Bu elementler ekosistemde sürekli olarak bir formdan başka bir forma dönüştürülür ve canlılar tarafından yaşamsal faaliyetler için tekrar tekrar kullanılır. 

Biyoloji

Türkiye doğasında zehirli ve zehirsiz birçok büyük mantar türü bulunuyor. Mantarların zehirli olup olmadığını anlamak ise hiç kolay değil. Çünkü aynı ortamda yaşayabilen mantarlar şekillerine, renklerine ve kokularına göre kolayca ayırt edilemezler.

Biyoloji

Hücrelerimizde genetik bilgiyi taşıyan molekül olan DNA’nın keşfinden bu zamana kadar hayli yol alındı. Bu yıl 66.’sı kutlanan 25 Nisan DNA Günü’nde, 1860’lardan bugüne kadar genler üzerinde yapılan araştırmalara ve bu alanda yürütülen büyük projelere göz atmaya ne dersiniz?