Созданы растения, которые светятся в темноте

Созданы растения, которые светятся в темноте

А вот как механизмы природной биолюминесценции пока специалистам известны недостаточно. Группа исследователей, в том числе и специалистов из России, вывели сорт трансгенных светящихся растений.

В самом деле, в природе существует много биолюминесцентных систем, а не так давно биохимики ИБХ РАН синтезировали и пару искусственных аналогов, реакции которых сопровождаются испусканием излучения разных цветов. И если задача перенесения биолюминесцентного комплекса будет решена, то мы сможем получать живые светильники практически любого нужного оттенка.

MRC LondonИсследователи считают, что светящиеся растения представляют собой особый интерес для науки. Биолюминесценция привлекает внимание учёных не только как фактор, усиливающий эстетическую привлекательность растений, но и как инструмент для более глубокого изучения их физиологии.

При этом оно постоянно меняется, может образовывать необычные узоры и волны на листьях растения, говорят исследователи. В разработках принимали участие и несколько компаний, которые хотят использовать открытие в коммерческих целях. Прежде учёные пытались создавать светящиеся растения, например, включая в их ДНК генетическую информацию светлячков. Однако из-за генетического конфликта между видами светящиеся растения не могли надолго сохранять способность к биолюминесценции и нуждались в постоянной «подкормке».

Стартап Planta LLC планирует заняться коммерциализацией подобных продуктов. Как уточняется, свойство автолюминесценции у растений закодировано на генетическом уровне.

Выяснилось, что свойство автолюминесценции у растений закодировано на генетическом уровне. Звериный ген поможет растениям очищать воздух Генетически модифицированные комнатные растения поглощают хлороформ и бензол из окружающего воздуха http://zasssr.ru/. Растения табака с грибными генами засветились так, что видно невооружённым глазом. Авторы использовали табак — один из классических модельных организмов, удобный в манипуляциях и быстрорастущий. Однако они уверены, что подобная технология может быть с успехом применена и для обычных домашних и садовых растений.

Удивительным образом светящиеся кусты табака демонстрируют при помощи свечения разные этапы своего развития и реакции на взаимодействие с окружающим миром. Более молодые фрагменты растения и цветы светятся интенсивнее старых. В то же время более зрелые листы и ветви становятся ярче, когда к ним подносят кожуру зрелого банана, испускающую «стрессовый гормон» – этилен. При длительном наблюдении за модифицированным табаком учёные отметили волнообразные изменения светимости и даже мерцание в различных частях кустов. Исследователи считают, что изменение интенсивности биолюминесценции может отражать не только физиологические циклы, но и активное, и даже отчасти разумное поведение растений, которые взаимодействуют с окружающим миром.

Сотрудники различных подразделений Института биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова Российской академии наук совместно с Институтом науки и технологий Австрии при поддержке Фонда Сколково и Российского научного фонда создали светящиеся растения. Опытные образцы выращивались на станции искусственного климата, располагающейся в филиале ИБХ РАН в городе Пущино. Создание таких удивительных растений является выдающимся достижением ученых, потому что им удалось встроить процесс свечения в систему обмена веществ растения. Российские ученые работали с разными видами табака, потому что он быстро растет и хорошо изучен генетиками.

Сияющий огнями ночной лес затмит картины «Аватара», хотя и настольная лампа из светящихся листьев обязательно заденет самые глубокие струны души. Проведенное исследование — результат совместной работы резидента Фонда «Сколково» биотехнологического стартапа Планта, Института биоорганической химии РАН, станции искусственного климата Биотрон и Института науки и технологий Австрии.

Они оказались в десять раз ярче ближайших аналогов, их может заснять даже камера смартфона. Такие растения будут испускать свет всю свою жизнь, и ярче всего — их цветы, пишет журнал Nature Biotechnology.

Основную финансовую поддержку оказали компания Планта, «Сколково» и Российский научный фонд.

Сложность заключалась в том, что ученым не было точно известно, какие именно гены нужно внедрить в ДНК нового организма. Опыты ставили на табаке, у которого удалось получить зеленое свечение листьев, стеблей, корней и цветков.