Технологии

Российские биологи создали светящиеся растения
28 апреля 2020 | 13:07 Центр ФОБОС
Молекулярные биологи из России, пересадив в ДНК табака несколько генов светящихся грибов, создали первые в мире светящиеся растения, чье свечение можно увидеть невооруженным глазом, сообщает пресс-служба МГУ со ссылкой на статью в журнале Nature Biotechnology.
Свечение трансгенных растений достаточно переменчиво. Молодые побеги растений, особенно цветки, светятся ярче. Их излучение постоянно меняется, оно может образовывать необычные узоры и волны на листьях. Эти первичные наблюдения позволили предположить, что биолюминесценция в искусственно разработанной системе отражает интенсивность метаболизма в растениях.
На Земле существует множество живых организмов, которые светятся в темноте. К их числу относятся рыбы-удильщики, приманивающие жертву свечением «крючка на удочке», а также светлячки, использующие биолюминесценцию для привлечения партнеров для спаривания, и десятки видов грибов и микробов.
Порождаемый ими свет вырабатывают особые белки, которые используют кислород и клеточную энерговалюту АТФ, чтобы окислять особые пигменты, так называемые люциферины, и вырабатывать свет. То, как они работают, сильно интересует биологов, так как такие белки и пигменты можно использовать для «подсветки» клеток во время экспериментов.
За последние несколько лет биологи создали десятки новых светящихся живых существ, не существующих в природе, начиная с дрожжей и заканчивая кошками и собаками, чье тело вырабатывает зелёный и красный свет. Несмотря на столь большое число флуоресцирующих представителей фауны, учёным не удавалось создать полноценные светящиеся растения, так как их клетки вырабатывали слишком мало света.
Учёные смогли решить эту задачу благодаря открытию, которое совершили два года назад, раскрыв тайну свечения лесных грибов-"гнилушек" вида Neonothopanus nambi. Биологи обнаружили, что для выработки яркого зелёного свечения необходимо всего четыре гена этих грибов, которые можно пересадить в геном любого многоклеточного организма.
Реализовав эту идею на примере дрожжей и зародышей лягушек, биологи задумались – можно ли её перенести в растительную среду. В пользу этого говорило то, что этот механизм выработки света очень похож по своему устройству на так называемый «цикл кофейной кислоты», в котором задействованы вещества из класса фенолов, которые растения вырабатывают в больших количествах.
Эта идея привлекла внимание участников стартапа Planta, одного из резидентов "Сколково". Они предложили учёным использовать этот набор генов для создания первых разновидностей табака, способных светиться в темноте. Руководствуясь этой идеей, ученые встроили гены гриба в ДНК двух видов табака – Nicotiana tabacum и Nicotiana benthamiana.
Как показали их последующие наблюдения, подобная процедура не вызвала никаких очевидных побочных эффектов, кроме небольшого повышения высоты растений, и привела к рождению первых представителей флоры, чье свечение можно увидеть невооруженным глазом.
По текущим оценкам исследователей, их светящийся табак оказался примерно в 10 раз ярче, чем самые удачные прошлые попытки создать биолюминесцентные растения. Это интересно не только с точки зрения выведения светящихся декоративных представителей флоры, но и для проведения серьёзных научных исследований, связанных с изучением метаболизма растений. Новая технология позволяет оценивать фенольный метаболизм в минутных интервалах времени и получать информацию о локализации процессов с точностью до миллиметров.
Новости партнеров
Новости партнеров
Реклама

Тема дня

Реклама

Прогноз погоды

Ещё
Реклама
Ещё
Реклама
Ещё
Новости партнёров
Ещё
Реклама
Лето и бабочки
Лето и бабочки
Ночные всполохи
Божественная радуга
Недобрые облака...
Снегопад в конце мая...
Геометрия неба
На закате
Первые намёки зимы
Изморозь
Осенние кружева
Пауки сплели гамак
Присылайте нам свои фотографии!
photo@fobos.tv
Мы опубликуем их в фотогалерее. Обращаем внимание, что присылая фотоматериалы, вы гарантируете, что являетесь правообладателем этих материалов, а также разрешаете их свободную публикацию и распространение
Новости партнёров




Loading...