Как в кино. Биологи создали растения, которые светятся круглосуточно

29 апреля 2020, 14:12
Цей матеріал також доступний українською

Ученые из Великобритании и России генетически сконструировали растение со свечением, которое длится в течение всего жизненного цикла.

Новое растение вывели на основе обычного табака. Его особенность в том, что растение не нужно кормить химическими веществами для поддержания свечения.

Команда биологов работала над двумя видами табачных растений. И, в отличие от предыдущих генно-инженерных светящихся растений, которые использовали биолюминесцентные бактерии или ДНК светлячков, эти растения были сконструированы с использованием ДНК биолюминесцентных грибов.

Видео дня

«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 соединения, называемого кофейной кислотой, на который воздействуют четыре фермента.

«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 придает клеточным стенкам растений жесткость и прочность. Исследователи пришли к выводу, что можно генетически спроектировать растения, чтобы перераспределить часть их кофейной 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 прорастание семян не отличалось 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 светящиеся растения с генной инженерией.


poster
Подписаться на ежедневную email-рассылку
материалов раздела Техно
Рассылка о том как технологии изменяют мир
Каждый понедельник

Присоединяйтесь к нам в соцсетях Facebook, Telegram и Instagram.

Показать ещё новости
Радіо НВ
X