#1 聊聊重金属污染的危害和检测方法

(资料图片仅供参考)

上回说到，面对重金属污染，我们有两类检测方法：物理检测法和生物检测法。我们已了解了物理检测法的具体种类和缺点。那么，利用果蝇的生物监测法又是怎样实施的呢?

较基础的检测方法

除了基因编辑外，我们还有其他几种利用果蝇侦测重金属污染的方法:

果蝇的味觉神经非常灵敏，这意味着它们可以品尝出重金属。所以如果果蝇反复避开某种食物，这可能表明这些食物中含有重金属

在没有选择的情况下，果蝇还是会摄入含有重金属的食物，但通常量不会很多。如果食物充足，但你观察到果蝇摄入了很少的食物或者发现它们消化道中剩余食物较少，很有可能就是因为食物中有重金属。

生活在有重金属的环境中，果蝇的寿命会受到影响，大幅缩短。所以说我们通过观察果蝇的寿命长短，并与对照组进行比较，来判断它们是否接触过有害的重金属。

GRN，又称基因调控网络，在特定的有害物质检测中发挥了重要作用。因此，通过观察果蝇细胞中重金属的对应GRN的活动，可以帮助我们检测到重金属。（一文了解单细胞基因调控网络（GRN）此文对GRN的解释非常详细，大家可以去支持一下）

除了这四种，我们还有其他很多方案。这些基础的方法虽各有优点，但都存在明显问题。就是检测结果不够精确或不够量化。比如果蝇避开某种食物，可能是里面含有其他有害物质（又或者是偶然运气不好，单纯就是它不想吃(ˉ▽ˉ；)...）。果蝇的寿命也不是一成不变的，除了重金属外还会收到其他因素的影响。至于检测GRN，可能还需要特定的装置，非常麻烦。

基因编辑与果蝇

随着技术的发展，在上述的方法之外又产生了一种新的可行方案，那就是利用转基因的果蝇来检测重金属。这个方法的优点总的来说就是操作程序较为简单，不需要成本巨大的器械，且结果非常准确。

那么，它的大致原理是什么呢？其实可以简单理解成先确定果蝇的一些明显的性状（特征）后，找到对应的控制基因，并在后面插入一些可以使此性状改变的基因。之后再利用杂交，使性状是在遇到重金属的时候能够表达（显现）出来，被我们检测发现，从而检测出重金属。

只要这些转基因果蝇确认无害并培育成熟，我们就可以在任意地点提取样本进行测试。不需要高端的仪器，只需用肉眼看性状就可以完成检测了。这对于偏远地区的重金属监测是非常有用的。

关于重金属检测的知识我们就分享这些。几天后我会开始更新我们的相关实验过程，敬请期待。如果您对本文呢有疑问或者想指出问题，可以在评论或者私信中友善讨论。我们下期再见！

[1] Li, X., Sun, Y., Gao, S., Li, Y., Liu, L., & Zhu, Y. (2023). Taste coding of heavy metal ion-induced avoidance in Drosophila. iScience, 26(5), 106607.