除草剤アトラジンは、1986年にバーゼル近郊のライン川に大量に流出したことで、疑わしい悪名を博した。この物質は多くの水生生物に対して有毒であり、その後、大量の魚の死の一因となった。ドイツでは1990年代初頭からこの薬物の使用が禁止されているが、欧州連合のどこでも現在は使用されていない。しかし、米国では、アトラジンは依然として、特にトウモロコシやソルガムの栽培において最も一般的に使用される除草剤の 1 つです。そして、この物質は依然としてドイツの水域で検出される可能性があり、場合によっては適用される制限値を大幅に超える量でさえも検出されます。最大の問題の 1 つは、環境中でのこの化合物の残留性です。水中では非常にゆっくりと分解されますが、土壌中では中程度の速さでしか分解されません。
この薬の重要性は依然として大きいため、ジャスティン・ギャリバンと彼のチームは現在、アトラジンをテストモデルとして決定しました。彼らの目標は、従来の大腸菌が独自に除草剤を検出し、除草剤に向かって移動し、最終的に分解できるように、特別に再プログラムすることでした。このための前提条件は、微生物が環境からの信号を認識して応答できなければならないということです。研究者らは、これは再プログラムされた細胞において、いわゆるリボスイッチ（アトラジンにドッキングして形状を変えることができる遺伝子分子）によって可能になると説明している。除草剤の存在下では、細菌が最高濃度のアトラジンに向かって移動する遺伝的機構が開始されます。さらに科学者らは、アトラジン分解酵素の設計図を含む遺伝子を細菌のゲノムに導入し、これを利用して薬剤を無害化できるようにした。
研究者らは、再プログラムされた細菌の分解性能に関してはまだ改善の余地があるとコメントしている。それにもかかわらず、彼らは自分たちの研究が重要なステップであると考えている – アトラジンの分解だけでなく、このアプローチは原理的には他のシステムに応用できるため、合成生物学のさらなる応用のためのモデルとしてもである。
