Щоб рослини могли жити на ґрунті з тротилом, у них потрібно відключити всього один фермент.
Трінітротолуол (ТНТ), або тротил - це не тільки одна з найпоширеніших вибухових речовин, але і досить сильна екологічна отрута: потрапляючи в грунт, тротил погано впливає на мікробів і пригнічує зростання коренів у рослин. Враховуючи «популярність» тринітротолуолу у військових, навряд чи варто сподіватися, що його вдасться заборонити або хоча б обмежити використання. Крім того, роки використання ТНТ на полігонах вже призвели до забруднення величезних територій - наприклад, у США площа земель з тротилом та іншими військовими хімікатами становить, за деякими оцінками, 10 млн га.
Як саме ця вибухівка шкодить рослинам? Емілі Джонстон (Emily Johnston) і її колеги з Йоркського університету виявили, що толуол шкодить не сам по собі, а за допомогою рослинного ферменту монодегідроаскорбатредceази 6 (MDHAR6). У мітохондріях клітини MDHAR6 розщеплює тринітротолуол з утворенням азотного радикала - молекули, що відрізняється підвищеною реакційною активністю. Азотний радикал потім взаємодіє з киснем, перетворюючи його на супероксид - молекулу О2 з гаком електроном, не задіяним ні в яких зв'язках. Супероксид досить нестійкий і спонтанно перетворюється на кисень і перекис водню. Перекис же є одним з найактивніших окислювачів, що пошкоджують біомолекули.
Супероксид утворюється в клітинах постійно, це побічний продукт мітохондріальних реакцій. Для захисту від окислювального стресу в клітці існують спеціальні механізми, але з появою тротилу вони, очевидно, перестають справлятися з напливом агресивних молекул-окислювачів. Якщо ж фермент MDHAR6 відключити, ситуація змінюється: у статті в Science автори пишуть, що мутанти резуховидок (рід Arabidopsis), у яких ген MDHAR6 не працював, були стійкі до ТНТ.
Отримані результати дозволяють сподіватися, що в найближчому майбутньому можна буде очищати ґрунт від отруйної вибухівки «зеленим» способом: рослини з непрацюючим ферментом викачуватимуть тротил із землі, і рослинна біомаса з накопиченою отрутою відправлятиметься на утилізацію (якщо біологи не знайдуть спосіб змусити самі рослини розкладати тринітротолуол на якісь нешкідливі речовини). З іншого боку, сам білок MDHAR6 може стати мішенню для гербіцидів нового покоління: якась речовина, взаємодіючи з ферментом подібно тринітротолуолу, буде пригнічувати зростання непотрібного бур'яну, стимулюючи сильний окислювальний стрес - правда, така сполука повинна буде діяти тільки на сірні види і не отруювати грунт, як тротил.