Як у кіно. Біологи створили рослини, які світяться цілодобово

29 квітня 2020, 14:12

Вчені з Великої Британії і Росії генетично сконструювали рослину зі свіченням, яке триває протягом усього життєвого циклу.

Нову рослину вивели на основі звичайного тютюну. Його особливість в тому, що рослину не потрібно годувати хімічними речовинами для підтримки світіння.

Команда біологів працювала над двома видами тютюнових рослин. І, на відміну від попередніх генно-інженерних рослин, що світяться, які використовували біолюмінесцентні бактерії або ДНК світлячків, ці рослини були сконструйовані з використанням ДНК біолюмінесцентних грибів.

Відео дня

«Хоча бактеріальні гени можуть бути націлені на пластиди рослин, щоб спроектувати світіння, це технічно громіздко і не дає достатнього світла», — пишуть дослідники в своїй статті.

Тільки в кінці 2018 року група дослідників опублікували статтю про біосинтез грибного люциферина, сполуки, яка викликає світіння в люмінесцентних грибах. Вони виявили, що ці гриби синтезують люциферин з речовини, яка називається кофеїновою кислотою, на який впливають чотири ферменти.

«Цикл кофеїнової кислоти, який є метаболічним шляхом, відповідальним за люмінесценцію у грибів, був недавно охарактеризований. Зараз ми повідомляємо про світлове випромінювання рослин Nicotiana tabacum і Nicotiana benthamiana без додавання будь-якого зовнішнього субстрату шляхом вбудовування грибних генів біолюмінесценції в ядерний геном рослини», — відзначається в новій роботі.

Кофеїнова кислота (не має відношення до кофеїну) зустрічається у всіх рослинах. Це ключ до біосинтезу лігніну, деревного полімеру, який надає клітинних стінок рослин жорсткість і міцність. Дослідники дійшли висновку, що можна генетично спроектувати рослини, щоб перерозподілити частину їх кофеїнової кислоти в біосинтез люциферина, як це спостерігається в біолюмінесцентних грибах.

Вчені впровадили 4 гена гриба Neonothopanus nambi в ДНК тютюну. Виявилося, що рослини світилися світлом, видимим неозброєним оком від сходів до дозрівання, без будь-яких видимих втрат для здоров’я рослини.

«Загальний вміст фенотипу, хлорофілу і каротиноїдів, час цвітіння і проростання насіння не відрізнялися від тютюну дикого типу в теплиці, за винятком 12-процентного збільшення середньої висоти трансгенних рослин», — пишуть дослідники.

Вони виявили, що молоді частини рослини світилися найбільш яскраво. За словами дослідників, вони виробляють близько мільярда фотонів на хвилину. Цього недостатньо для читання, але світіння досить яскраве, щоб його було добре видно.

За словами дослідників, новий тютюн також приблизно в 10 разів яскравіше, ніж інші подібні рослини з генною інженерією.


Приєднуйтесь до нас у соцмережах Facebook, Telegram та Instagram.

Показати ще новини
Радіо НВ
X