Как-будто с планеты Пандора: ученые создали растение, которое светится днем и ночью
Ученые из Великобритании и России на основе табака генетически сконструировали растение со свечением, которое продолжается в течение всего жизненного цикла. Особенность в том, что растение не нужно кормить химическими веществами для поддержания свечения.
Об этом пишет Sciencealert.
Команда биологов работала над двумя видами табачных растений. И, в отличие от предыдущих генно-инженерных растений, что светятся, которые использовали биолюминесцентные бактерии или ДНК светлячков, эти растения были сконструированы с использованием ДНК биолюминесцентных грибов.
«Хотя бактериальные гены могут быть нацелены на пластиды растений, чтобы спроектировать свечение, это технически громоздко и не дает достаточного света», — пишут исследователи в своей статье.
Только в конце 2018 года группа исследователей опубликовали статью о биосинтезе грибного люциферина, соединения, которое вызывает свечение в люминесцентных грибах. Они обнаружили, что эти грибы синтезируют люциферин из вещества, которое называется кофеиновой кислотой, на который влияют четыре ферменты.
«Цикл кофеиновой кислоты, который является метаболическим путем, ответственным за люминесценцию у грибов, был недавно охарактеризован. Сейчас мы сообщаем о световом излучении растений Nicotiana tabacum и Nicotiana benthamiana без добавления какого-либо внешнего субстрата путем встраивания грибных генов биолюминесценции в ядерный геном растения», — отмечается в новой работе.
Кофеиновая кислота (не имеет отношения к кофеину) встречается во всех растениях. Это ключ к биосинтезу лигнина, древесного полимера, который предоставляет клеточным стенкам растений жесткость и прочность. Исследователи пришли к выводу, что можно генетически спроектировать растения, чтобы перераспределить часть их кофеиновой кислоты в биосинтез люциферина, как это наблюдается в биолюминесцентных грибах.
Ученые внедрили 4 гена гриба Neonothopanus nambi в ДНК табака. Оказалось, что растения светились светом, видимым невооруженным глазом от всходов до созревания, без каких-либо видимых потерь для здоровья растения.
«Общее содержание фенотипа, хлорофилла и каротиноидов, время цветения и прорастания семян не отличались от табака дикого типа в теплице, за исключением 12-процентного увеличения средней высоты трансгенных растений», — пишут исследователи.
Они обнаружили, что молодые части растения светились наиболее ярко. По словам исследователей, они производят около миллиарда фотонов в минуту. Этого недостаточно для чтения, но свечение достаточно яркое, чтобы его было хорошо видно.
По словам исследователей, новый табак также примерно в 10 раз ярче, чем другие подобные растения с генной инженерией.
Ранее сообщалось, что в природе встречаются наночастицы немыслимых форм, но синтетически созданные наночастицы являются самой сложной из известных. Международная группа ученых создала самую сложную в мире наночастицу.
Также следите за «Прямым» в Facebook, Twitter, Telegram и Instagram.