Zastosowania biotechnologii morskiej

Niektóre z najbardziej istotnych zastosowań biotechnologii akwakultury / morskiej są następujące:

Akwakultura:

Organizacja ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) definiuje akwakulturę jako "kulturę organizmów wodnych, w tym ryb, mięczaków, skorupiaków i roślin wodnych. Kultura implikuje jakąś formę interwencji w procesie hodowli w celu zwiększenia produkcji - w tym hodowlę, żywienie, ochronę przed drapieżnikami itp.

Kultura oznacza również indywidualne lub firmowe posiadanie uprawianego materiału ". Mówiąc prościej, akwakultura oznacza manipulowanie i ulepszanie produkcji organizmów wodnych. Ta praktyka ma znaczny wpływ na przemysł owoców morza.

Światowe zapotrzebowanie na owoce morza ma wzrosnąć o siedemdziesiąt procent w ciągu najbliższych trzydziestu pięciu lat. Wraz ze stopniowym spadkiem połowów owoców morza ze strony rybołówstwa, w nadchodzących latach przemysłowi zagraża poważny niedobór.

Wykorzystanie nowoczesnych narzędzi biotechnologicznych do hodowli i zwiększania produkcji gatunków wodnych może nie tylko pomóc w zaspokojeniu globalnych potrzeb w zakresie owoców morza, ale także w zwiększeniu hodowli w sektorze akwakultury jako takiej. Techniki te poprawiają również zdrowie, reprodukcję, rozwój i wzrost organizmów wodnych, a tym samym promują interdyscyplinarny rozwój wrażliwych ekologicznie i zrównoważonych systemów. To z kolei doprowadzi do znacznej komercjalizacji akwakultury.

Transgeniczny:

Transgeniczna ryba:

Konwencjonalna hodowla ryb opiera się na wybieraniu czerwiku ryb, aby wzmocnić pożądane cechy ryb. Proces ten jest jednak powolny i nieprzewidywalny. Nowe narzędzia molekularne znacznie skuteczniej identyfikują, izolują i budują geny odpowiedzialne za pożądane cechy, a następnie przenoszą je na potomstwo.

Wytwarzanie ryb transgenicznych jest w rzeczywistości znacznie łatwiejsze niż wytwarzanie innych transgenicznych ssaków. Dzieje się tak, ponieważ ryby produkują dużą liczbę jaj (od kilkudziesięciu do kilku tysięcy), które mogą generować duże ilości genetycznie jednolitego materiału do eksperymentów.

Na przykład zebra (Brachydanio rerio) produkuje 1, 50 400 jaj, łosoś atlantycki (Salmo salar) 500 015 000, a karp zwyczajny (Cyprinus carpio) wytwarza ponad 1 00 000 jaj. Co więcej, proces ten nie wymaga manipulacji po przeniesieniu genów przez jaja ryb. Utrzymanie wylęgarni ryb nie jest zatem zbyt kosztowne, zwłaszcza w przeciwieństwie do zapłodnionej transformacji ssaków.

Oporność na choroby:

Biologia molekularna dostarcza cennych informacji o cyklach życiowych i mechanizmach patogenezy, oporności na antybiotyki i przenoszeniu chorób. Ta informacja może zwiększyć naszą wiedzę na temat odporności gospodarza, odporności, podatności na choroby i związane z nimi patogeny.

Takie rozumienie ma duże znaczenie dla przemysłu morskiego. Na przykład warunki hodowli akwakultury o dużej gęstości wywierają duży nacisk na ryby, co czyni je wyjątkowo podatnymi na infekcje. Ogromny wybuch tego rodzaju powoduje ogromne straty w całej gospodarce rolnej, powodując ogromne straty dla przemysłu. Można tego uniknąć, tworząc odporne odmiany ryb, które mogą wytrzymać wiele chorób.

Współczesna nauka oferuje ogromne możliwości poprawy zdrowia i dobrego samopoczucia hodowanych organizmów wodnych, a także ogranicza przenoszenie chorób z dzikich stad. Zastosowano kilka podejść transgenicznych w celu zwiększenia zdolności odporności na choroby u ryb. Technologie antysensowne i rybozymowe są stosowane do neutralizacji lub niszczenia wirusowego RNA. Na przykład, wirus martwicy krwiotwórczej (HNV) powoduje ciężką śmiertelność u łososiowatych, a neutralizacja tego wirusa może poprawić wzrost łososiowatych.

Inną metodą jest ekspresja wirusowych białek płaszcza (takich jak białko G 66 kDa HNV) w błonie komórkowej. Spowoduje to wiązanie z miejscami wiązania receptora, a zatem będzie konkurować z miejscami wiązania wirusa, minimalizując penetrację wirusa. Joann Leong i jego grupa z Oregon State University doniosły o tym badaniu.

Jednak najbardziej skuteczną metodą zwalczania infekcji jest wzmocnienie własnego układu odpornościowego gospodarza poprzez ekspresję substancji przeciwbakteryjnych i przeciwbakteryjnych. Peptydy antybakteryjne, takie jak maganiny i lizozym, są testowane w celu zwiększenia odpowiedzi obronnej gospodarza na szeroką gamę patogenów.

Metoda reakcji łańcuchowej polimerazy z odwrotną transkryptazą (RT-PCR) umożliwiła identyfikację i wykrycie birnawirusa wodnego. Wirusy te tworzą największą i najbardziej zróżnicowaną grupę w rodzinie Birnaviridae, która obejmuje wirusy z licznych gatunków ryb i bezkręgowców.

Wiele z tych gatunków powoduje choroby zarówno w hodowlach, jak i dzikiej słodkiej wodzie i gatunkach morskich. Test RT-PCR jest szybkim i niezawodnym substytutem metod hodowli komórkowych do wykrywania czynników chorobotwórczych dla ryb, takich jak wirus martwicy trzustki. Może również poprawić profilaktykę i kontrolę chorób ryb.

Kolejne znaczące zastosowanie biotechnologii morskiej zaobserwowano na Uniwersytecie Kalifornijskim, gdzie naukowcy rozszyfrowali przyczynę wysoce zaraźliwej i śmiertelnej choroby nękającej akwakulturę białego jesiotra. Korzystając z manipulacji genami, naukowcy opracowali protokoły do ​​wykrywania obecności białego irydowirusa Struktora, który pomoże w opracowaniu stad hodowlanych wolnych od choroby.

Ryba odporna na zamarzanie:

Techniki rekombinacji można zastosować do przeniesienia genu białka przeciw zamarzaniu (AFP) w celu nadania oporności na zamarzanie różnym gatunkom. AFP są wytwarzane przez kilka teleostów morskich (takich jak flądry zimowe, okowie, kruk morski, skrobaczka morska). Białka te zapobiegają tworzeniu kryształów lodu we krwi, a tym samym chronią ryby przed zamarzaniem.

Niestety, wiele ważnych z handlowego punktu widzenia ryb, takich jak łosoś atlantycki, nie ma takich genów, a zatem nie może przetrwać temperatur poniżej zera. Opracowanie transgenicznego łososia atlantyckiego poprzez dodanie tego genu może być niezwykle owocne dla przemysłu rybnego. Zgłaszano również, że AFP zapewniają ochronę hipotermii dla komórek jajowych świń i mogą być przydatne w ochronie przed zimnem. Transgeniczna złota rybka z genem AFP również przeżywa lepiej w niskich temperaturach.

Wskaźnik wzrostu :

Manipulacje genetyczne mogą znacznie zwiększyć tempo wzrostu w hodowli ryb. Jedną z metod jest mikroiniekcja genów hormonu wzrostu w zapłodnionych jajach łososiowatych. Przyspieszyło to ich tempo wzrostu o trzydzieści do sześćdziesięciu procent. Dodatkowa kopia genu hormonu wzrostu w zarodku rybnym (tilapia) na wczesnym etapie również pięciokrotnie zwiększyła tempo wzrostu.

Powielanie :

Powielanie jest poważnym problemem dla sektora akwakultury ryb. Gdy ryby dojrzewają, ich tempo wzrostu spowalnia, a jakość mięsa się pogarsza. Biotechnologiczne metody tłumienia procesu dojrzewania mogłyby być korzystnie wykorzystane do utrzymania jakości takich ryb. Techniki te można również wykorzystać do regulacji reprodukcji niektórych gatunków ryb poprzez rozwój niereprodukcyjnych (sterylnych) gatunków.

Gatunki takie mają ogromną wartość handlową, ponieważ organizmy monoklonalne lub gatunki sterylizowane nie niosą ryzyka interakcji między roślinami a dzikimi zwierzętami. Gatunki te umożliwiają również rekonstrukcję zasobów konserwatywnych nasienia i zapewniają markery genów do identyfikacji zasobów. Techniki te pomagają w ochronie dzikich zasobów.

Naukowcy opracowali również techniki wykorzystania zmodyfikowanych cząstek wirusowych (wektorów retrowirusowych) do zmiany genu bezkręgowca morskiego. Jest to pierwsze zastosowanie biologii molekularnej, w której wykazano zmianę DNA w organizmie morskim. Możliwe jest obecnie zmodyfikowanie genetycznie krasnoludka surf-clam przy użyciu nowej otoczki wirusowej, która pozwala wniknąć w praktycznie dowolny typ komórki.

W innych znaczących postępach naukowcy opracowali "gen reporterowy" w wektorach. Ten gen reporterowy podpowiada zapłodnione jajo surfclam, aby uzyskać niebieski kolor, który wskazuje na wszczepienie genów.

Oczekuje się, że prace te zapewnią nowe narzędzie do zwalczania chorób, które atakują handlowe zapasy ostryg, małży i abalone. Po zidentyfikowaniu genów odpowiedzialnych za ochronę hodowlanych skorupiaków przed chorobą, można zastosować wektory retrowirusowe w celu dostarczenia tych genów ochronnych bezpośrednio do potomstwa lęgowego.

Techniki takie jak elektroporacja są skuteczne we wprowadzaniu obcego DNA do embrionów abalone (ryby). Naukowcy z University of Minnesota z powodzeniem stosowali sekwencje genetyczne izolatorów (otrzymane z DNA drobiu i owoców muszki owocowej) w rybach i odkryli kontrolery genów, które działają najlepiej w celu włączenia obcych genów.

Ochrona:

Narzędzia molekularne mogą być wykorzystywane do identyfikacji i scharakteryzowania ważnych plazmy bakterii wodnych, w tym wielu zagrożonych gatunków. Narzędzia te umożliwiły analizę genomów wielu gatunków wodnych. Pomogły nam także zrozumieć molekularne podstawy regulacji genów, ekspresji i determinacji płci. Może to poprawić metodologię definiowania gatunków, zasobów i populacji.

Takie podejścia molekularne obejmują:

1. Opracowanie technologii selekcji wspomaganej markerami

2. Poprawa precyzji i wydajności technik transgenicznych

3. Odciski palców DNA w celu poznania polimorfizmu w zasobach ryb

4. Udoskonalanie technologii kriokonserwacji gamet i zarodków

Techniki te mogą nam pomóc w utrzymaniu bioróżnorodności naturalnych ekosystemów. Narzędzia biotechnologiczne można również wykorzystać do opracowania protokołów hormonalnych, które kontrolują tarło ekonomicznie ważnych ryb, takich jak łosoś atlantycki, pozbawiony basu, flądry, dorady, labraksa i niektóre gatunki tropikalne.

Wodorosty morskie i ich produkty:

Wodorosty morskie to algi morskie (makro algi) występujące w środowisku morskim. Są to rośliny morskie, które nie mają prawdziwych łodyg, korzeni i liści. Podobnie jak rośliny lądowe, wodorosty mają również maszyny fotosyntezy i wykorzystują światło słoneczne do produkcji żywności i tlenu z dwutlenku węgla i wody. Większość wodorostów ma barwę czerwoną (5500 sp.), Brązową (2000 sp.) Lub zieloną (1200 sp.).

Wodorosty morskie są bogatym źródłem pożywienia, paszy i szeregu ważnych dla przemysłu związków chemicznych. W rzeczywistości wodorosty to przemysł warty miliard dolarów. Najbardziej cenionym wodorostem są czerwone algi Porphyra lub nori, które są głównym źródłem żywności dla ludzi na całym świecie. Jego światowa produkcja wynosi około czternastu miliardów arkuszy i jest wyceniana na około 1, 8 miliarda dolarów rocznie.

Inne jadalne wodorosty to Gracilaria, Undaria, Laminaria i Caulerpa. Ważnymi przemysłowo wodorostami dla karagenianów są takie gatunki jak Chondrus, Eucheuma i Kappaphycus, alginiany (Ascophyllum, Laminaria, Macrocystis) i agar-agar (Geledium i Gracilaria). Te ważne polisacharydy, również nazywane "phikocolloides", są uznawane na całym świecie za nieszkodliwe.

Agar agar:

Agar jest zwykle ekstrahowany z czerwonych chwastów, takich jak Gelidium i Gracilaria. Agar zawiera dwa ważne składniki - Agarose i Agropectin, które sprawiają, że związki agarowe są niezwykle przydatne do wytwarzania papieru, mediów hodowlanych, konserwowania żywności i pakowania, przemysłu skórzanego, mleczarskiego i kosmetycznego.

Carrageenan's:

Karageniny są powszechnie pozyskiwane z gatunków Eucheuma i Chondrus. Różne formy karagenin są określane jako kappa, lambda, jota, mu i epsilon. Prawie dwadzieścia procent produkcji karagenu jest wykorzystywane przez przemysł kosmetyczny i farmaceutyczny jako stabilizatory emulsji. Karageniny są również stosowane w dietetycznych produktach spożywczych, takich jak bezskrobiowe desery, sosy sałatkowe, galaretki, dżemy, syropy i sosy budyniowe.

Alginaty:

Alginiany są solami alginianu sodu, wapnia lub potasu i są stosowane w szerokiej gamie produktów. Kwas alginowy jest zwykle ekstrahowany z Laminaria, Ecklonia i Macrocystis. Alginiany są stosowane jako emulgatory i stabilizatory emulsji w kremach i płynach. Alginian sodu działa jako środek smarujący w mydłach i kremach do golenia. Alginiany są również stosowane w enkapsulacji drobnoustrojów, komórek roślinnych i zwierzęcych, które są wykorzystywane jako producenci metabolitów lub bio-przetwórcy.

Terapeutyczne środki:

Szerokie zastosowanie ekstraktów z wodorostów w przemyśle kosmetycznym dało początek "talasoterapii", w której wodorosty i ich ekstrakty są stosowane jako środki lecznicze. W zabiegach thalassoterapii woda morska i wodorosty morskie działają na komórki organizmu ludzkiego w celu detoksykacji i równoczesnego przywrócenia pH skóry.

Wodorosty stosowane w tej terapii to Laminaria digitata, bogata w witaminy A, E, C i B, aminokwasy, hormony i jod. Zwiększa tempo przemiany materii, a także stymuluje zużycie tlenu w komórkach i zmniejsza produkcję ciepła.

Inne związki z wodorostów to terpeny, aminokwasy, fenole, substancje pirolowe, arsenocukry, sterole (np. Fukosterol), barwniki (takie jak fikoertrocyny z czerwonych alg i hines z alg brunatnych) i aminokwasy (takie jak chondryna, gyartinina, kwas kainowy lub β- karoten) również mają ogromną wartość. Spirulina, niebieskie zielone bakterie (cynobakterie) i Ascophyllum nodosum mogą być skutecznie stosowane jako pomoce dietetyczne, ogólne toniki i odmładzacze.

Stwierdzono również, że niektóre z siarczanowanych polisacharydów z czerwonych, zielonych i brązowych alg mają właściwości przeciwzakrzepowe. Należą do nich proteoglikany Codium fragile sp. atlantenu i lambda-karageniny i karagenu z dychatoma Grateloupii. Związki te wykazują podobne właściwości jak heparyna znajdowana w tkankach ssaków, co pomaga w krzepnięciu krwi. Ekstrakty te stanowią doskonałą alternatywę dla heparyny stosowanej w zapobieganiu zakrzepicy tętnic wieńcowych.

Niektóre siarczanowane polisacharydy mają również właściwości antywirusowe. Karageninę stosuje się w celu zahamowania wirusa Herpes Simplex (HSV). Niedawno zaobserwowano, że karagenina hamuje również ludzki wirus niedoboru odpornościowego (HIV) poprzez interferowanie z komórkami fuzyjnymi zakażonymi HIV, a następnie hamowanie enzymu odwrotnej transkryptazy z retrowirusa.

Wiele innych wodorostów morskich i ich produkty mają bezpośrednie korzyści dla zdrowia ludzi. Na przykład gatunki Laminaria są bogate w jod i mogą być używane do produkcji napojów dietetycznych i kremów do masażu. Podobnie, Sargassum muticumm jest bogaty w witaminy E i K, Lithothamnion i Phymatolithon są bogate w węglan wapnia i pierwiastki śladowe. Narzędzia molekularne mogą pomóc w wykorzystaniu tych gatunków i zebraniu z nich ważnych produktów.

Farmaceutyki:

Naukowcy zajmujący się biotechnologią wyizolowali wiele substancji bioaktywnych ze środowiska morskiego, które ma ogromny potencjał w leczeniu różnych chorób u ludzi. Związek "Manoalid" z konkretnej gąbki wyprodukował ponad trzysta chemicznych analogów, z których wiele przeszło do badań klinicznych jako środki przeciwzapalne. Naukowcy zidentyfikowali także kilka metabolitów morskich, które są aktywne przeciwko pasożytowi malarii Plasmodium falciparum.

W badaniu przeprowadzonym na Uniwersytecie Hawajskim naukowcy opisali obecność złożonego związku "Depsipeptyd". Niewielkie ilości tego związku znajdują się w mięczaku Elysia rufescens iw algach, na których żywi się. Depsipeptyd jest aktywny wobec nowotworów płuc i okrężnicy, a manipulacje genetyczne mięczaków mogą generować wystarczające ilości leku do testowania

Innym lekiem uzyskanym z roślin morskich i zwierząt bezkręgowych jest "Pseudopterosin". Ten nowy glikozyd diterpenowy hamuje zapalenie. Chociaż obecnie jest szeroko stosowany w przemyśle kosmetycznym, po badaniach klinicznych oczekuje się, że również zaatakuje przemysł farmaceutyczny.

Bryozoańskie "Bugula neritina", wolno rosnące bezkręgowce morskie, jest uważane za źródło potencjalnego leku na białaczkę. Lek występuje w niewielkich ilościach w lub na zwierzęciu. Ponieważ bezkręgowce żyją w symbiotycznym związku z bakterią, bakteria syntetyzuje toksyczny lek, aby chronić mszywioły przed drapieżnikami, w zamian za przestrzeń, w której mógłby się rozwijać.

Naukowcy z University of California próbują udowodnić, że lek może być wytwarzany w dużych ilościach przez bakterię. Poza tym próbują opracować metody hodowli bakterii na dużą skalę. Dalsze badania mają na celu wyjaśnienie, w jaki sposób można wyizolować lek.

Enzymy:

Wiele enzymów zostało również wyizolowanych z bakterii morskich. Enzymy te wykazują unikalne cechy, które pozwalają im najlepiej się rozwijać w ekstremalnych warunkach. Niektóre z tych enzymów są odporne na ciepło i sól, co czyni je przydatnymi w procesach przemysłowych. Spójrzmy na przydatność niektórych z tych enzymów.

Proteazy pozakomórkowe można stosować w detergentach i do przemysłowych zastosowań czyszczących, takich jak czyszczenie membran odwróconej osmozy. "Vibrio alginolyticus" produkuje proteazy, które mają niezwykłą odporność na detergenty - zasadową eksprymazę serynową. Ten organizm morski wytwarza również enzym "kolagenazowy", który ma wiele zastosowań przemysłowych i komercyjnych.

Badania wykazały, że algi zawierają unikalny enzym haloperoksydazy, który katalizuje włączenie fluorowców do metabolitów. Enzymy te są niezwykle użyteczne, ponieważ chlorowcowanie jest ważnym procesem w przemyśle chemicznym.

Japońscy naukowcy opracowali również metody wywoływania alg morskich w celu wytworzenia dużych ilości dysocjacji superoksydazy enzymatycznej, która ma szerokie zastosowanie w przemyśle medycznym, kosmetycznym i spożywczym. Enzymy termostabilne mają dodatkową zaletę w procesach badawczych i przemysłowych.

Ważne termostabilne enzymy modyfikujące DNA obejmują polimerazy, ligazy i endonukleazy restrykcyjne. Na przykład był to organizm morski, z którego pochodzi enzym Taq. Polimerazę izolowano. Ten termostabilny enzym stał się podstawą reakcji łańcuchowej polimerazy.

Naukowcy z Uniwersytetu Rutgers w New Jersey wyizolowali nowy enzym "a-galaktozydazę" z "Thermotoga neapolitana". Enzym ten hydrolizuje oligomery melibiose. Te oligomery są głównymi składnikami soi i innych produktów fasoli, które ograniczają ilość soi, która może być włączona do karmy dla zwierząt jednorodnych, takich jak świnie i kurczęta (ponieważ nie mogą trawić oligomerów). Zatem galatozydazę można stosować do usuwania inhibitorów melibiozy i proteazy z produktów sojowych.

Naukowcy próbują również uzyskać polimerazy DNA (z bakterii), co zwiększy wydajność procesów biotechnologicznych podczas replikacji DNA. Studiują także odporne na zimno enzymy z bardzo zimnych środowisk oceanicznych.

Większość enzymów uczestniczących w pierwotnych szlakach metabolicznych bakterii termo filowych jest bardziej stabilnych termicznie niż ich odpowiedniki występujące w umiarkowanych temperaturach. Szczegółowe badanie enzymów z termoorganicznych drobnoustrojów morskich może znacznie przyczynić się do zrozumienia mechanizmów termostabilności enzymów, a tym samym umożliwić identyfikację enzymów odpowiednich do zastosowań przemysłowych.

Biomolekuły:

Ostatnie badania wykazały, że morskie procesy biochemiczne można wykorzystać do produkcji nowych biomateriałów. Firma z siedzibą w Chicago skomercjalizowała nową klasę biodegradowalnych polimerów wzorowanych na naturalnych substancjach, które tworzą organiczne matryce muszli mięczaków.

Mechanizmy stosowane przez okrzemki morskie, kokolitoforyny, mięczaki i inne bezkręgowce morskie w celu generowania złożonych struktur zmineralizowanych są bardzo ekscytujące w skali nanometra (mniejszej niż miliardowa część metra).

Te struktury w skali nanometrycznej mogą zwiększyć zrozumienie procesów inżynieryjnych w zakresie tworzenia bio-ceramiki, co może zrewolucjonizować produkcję implantów medycznych, części samochodowych, urządzeń elektronicznych, powłok ochronnych i innych nowatorskich produktów.

Biodegradowalne polimery:

Muszle ostryg są nowym źródłem syntetycznych biodegradowalnych polimerów o szerokim zakresie użytecznych właściwości przemysłowych. Te polimery są stosowane do uzdatniania wody i zastosowań w rolnictwie. Donlar Corporation z Bed Ford Park, Illinois, oszacował, że potencjalny rynek dla takich produktów jest warty miliony dolarów.

Korzystając z naturalnego związku przeciw zamarzaniu, znalezionego w modelu flądry zimowej jako modelu, naukowcy opracowują również syntetyczne peptydy przeciw zamarzaniu, które będą biodegradowalne i pomogą kontrolować oblodzenie na samolotach, autostradach i uprawach rolniczych.

Bioremediacja:

Bioremediacja ma ogromny potencjał w zakresie rozwiązywania problemów związanych ze środowiskiem morskim i akwakulturą. Proces ten może pomóc w walce z wyciekami ropy naftowej, przemieszczaniu toksycznych chemikaliów z ziemi w wyniku ługowania, usuwania ścieków i odpadów chemicznych, rekultywacji minerałów, takich jak mangan, oraz zarządzania przetwórstwem akwakultury i owoców morza.

Naukowcy z Louisiana State University w USA opracowali tradycyjne biotechnologiczne metody metabolizowania toksycznych zanieczyszczeń, takich jak PCB (polichlorowane bifenyle), PAH i kreozot. Odnieśli również sukces w zakresie obróbki biologicznej i recyklingu zużytych belek morskich i pali wydobytych z instalacji morskich, takich jak porty i konstrukcje do produkcji ropy naftowej. Ich badania dostarczyły nowych sposobów usuwania kreozotu, miedzi, chromu, arsenu i innych toksycznych związków z impregnowanego drewna w celu promowania recyklingu drewna.

Zrekombinowane narzędzia można również stosować do przenoszenia genów roślin i zwierząt, które wytwarzają metalotioneiny (białka wiążące metal) do organizmów morskich, w celu ułatwienia odkażania wody. Naukowcy wprowadzili geny metalotioneiny z kurczaka w jednokomórkowe zielone glony "Chlamydomonas reinhardtii" i poinformowali, że sprzyja to zwiększeniu gęstości glonów w wodach zanieczyszczonych kadmem.

Naukowcy opracowali także nowe bakterie, które pięć razy szybciej trawią olej w sąsiedztwie organizmów jednokomórkowych zwanych pierwotniakami. Ponieważ pierwotniaki jedzą bakterie zużywające zanieczyszczenia, przewiduje się, że ich wyeliminowanie może zwiększyć wskaźniki rozkładu. Te pierwotniaki zostały zasugerowane jako ważne dla biodegradacji. Naukowcy próbują również rozszyfrować, w jaki sposób bakterie odpowiedzialne za pierwotniaki szybciej pochłaniają węglowodory.

Organizmy morskie zostały również wykorzystane do wykrywania stężenia herbicydów w glebie, wodzie i zanieczyszczonych miejscach. Opracowany test oparty jest na cyno-bakterii, która została genetycznie zmodyfikowana tak, aby przenosić gen lux w swoim genomie.

To białko lux powoduje emisję światła w obecności dode-kanału odczynnika chemicznego. W obecności herbicydu, który działa na fotosyntetyczną maszynerię, emisja światła cyjano-bakterii jest zmniejszana w taki sposób, że można ją zmierzyć i skalibrować do stężenia obecnego herbicydu.

Narzędzia biotechnologiczne można również wykorzystać do przywrócenia uszkodzonego środowiska. Na przykład badania przeprowadzone przez University of Florida sugerują, że techniki mikroprojektowania stosowane do produkcji owsa morskiego i innej roślinności przybrzeżnej mogą pomóc w naprawie środowiska.

Pomimo całego tego postępu naukowego, duży skarb cennych zasobów morskich wciąż pozostaje niewykorzystany. Zrozumienie biotechnologii morskiej i jej potencjału za pomocą technik modemowych może być rewolucyjne. Obejmuje to obszary takie jak biomateriały, farmaceutyki, diagnostykę, akwakulturę, owoce morza, bioremediację, biofilmy i korozję. Może również odgrywać ważną rolę w rozwoju flory i fauny morskiej, którą można zbierać dla poprawy gatunku ludzkiego.