Ispuštajući jezivo zeleni sjaj, izgledaju kao lišće iz retro računalne igre, ali u stvari su to biljke iz laboratorija koje proizvode svjetlost. Istraživači kažu da svjetleće zelenilo ne samo da može dodati neobičnu dimenziju dekoru doma, već će i znanstvenicima otvoriti svjež način za istraživanje unutarnjeg djelovanja biljaka.
„U budućnosti se ova tehnologija može koristiti za vizualizaciju aktivnosti različitih hormona unutar biljaka tijekom životnog vijeka biljke u različitim tkivima, apsolutno neinvazivno. Također se može koristiti za praćenje reakcija biljaka na razne stresove i promjene u okolišu, poput suše", rekla je dr. Karen Sarkisyan, izvršna direktorica Planta, startupa koji je vodio ovaj rad i znanstvenica na Imperial Collegeu London.
"Zaista se nadamo da ćemo ovo izaći na tržište za nekoliko godina, nakon što ih učinimo još malo svjetlijima, jednom napravimo ukrasne biljke s ovom novom tehnologijom, a kada naravno prođu sve postojeće sigurnosne propise", dodaje. Brojne životinje, mikrobi i gljive - od krijesnica do gljiva - mogu blistati. To je fenomen poznat kao bioluminescencija. To se događa kada enzimi djeluju na kemikalije poznate kao luciferini u organizmu, što rezultira oslobađanjem energije u obliku svjetlosti. Međutim, bioluminiscencija se prirodno ne pojavljuje među biljkama.
Najnovijim istraživanjem nije prvi put da su znanstvenici stvorili svjetleće zelenilo. Među prijašnjim pristupima, istraživači su u biljke donijeli i luciferine i enzime potrebne za bioluminescenciju putem nanočestica, dok su drugi timovi ugradili bakterijske gene za bioluminiscenciju u biljke.
Međutim, ovi pristupi imali su nedostatke: luciferin na sitnim česticama je skuplji i nije samoodrživ, dok uključivanje bakterijskih gena za bioluminiscenciju uključuje glomazan proces koji rezultira samo slabim sjajem. Štoviše, rekla je Sarkisyan, potonji pristup čini se da je toksičan za biljke. Novo istraživanje uzima drugačiji korak, iskorištavajući nedavno otkriveni postupak po kojem gljive emitiraju svjetlost. Tim kaže da je to važno jer postupak uključuje luciferin proizveden iz kemikalije koja je prirodno prisutna u biljkama - kofeinske kiseline.
Pišući u časopisu Nature Biotechnology, Sarkisyan i tim kolega sa sjedištem u Rusiji i Austriji izvještavaju o tome kako su u DNA biljaka duhana unijeli četiri gena iz bioluminescentne gljive zvane Neonothopanus nambi. Ovi se geni odnose na enzime koji kofeinsku kiselinu pretvaraju u nizu koraka u luciferin koji emitira energiju kao svjetlost, prije nego što dobivenu tvar pretvori u kofeinsku kiselinu.
Rezultat su biljke koje svijetle zelenkastim tonom vidljivim golim okom. "One blistaju i u mraku i na dnevnom svjetlu", rekla je Sarkisyan, dodajući da je svjetlost izgledala 10 puta jača od one proizvedene upotrebom bakterijskih gena. Tim je utvrdio da se mjesto luminiscencije mijenjalo kako biljke rastu, a luminiscencija se općenito smanjivala kako lišće stari i povećava se tamo gdje lišće postaje oštećeno. Cvijeće je stvorilo najviše svjetlosti, izvještava tim. Sarkisyan je rekla da bi tim ubuduće mogao ubaciti gene gljiva u biljni DNK u blizini gena koji su bili aktivirani određenim hormonima. "Trebali biste moći vidjeti svjetlost koja dolazi samo iz tkiva u kojem je hormon trenutno aktivan", rekla je.
Gary Foster, profesor molekularne patologije biljaka na Sveučilištu u Bristolu, koji nije bio uključen u istraživanje, rekao je da će svjetleće biljke uglavnom koristiti znanstvenici. „Mnogi luminescentni marker geni do sada su zahtijevali posebne izvore svjetla i / ili kamere za vizualizaciju mjesta ekspresije. Sustav ovdje prijavljen olakšat će taj proces", rekao je.
Prof. John Carr sa Sveučilišta u Cambridgeu također je pozdravio studiju, ali rekao je da treba još puno toga učiniti. „Sada je izazov shvatiti kako ovu izrađenu bioluminiscenciju prilagoditi specifičnim okolišnim, razvojnim, kemijskim ili patogenim podražajima“, rekao je. "Ovo je neophodno ako će tehnika doslovno moći baciti novo svjetlo na temeljne biološke procese."
Izvor: The Guardian
