Ezek a sötétben világító virágok avatárszerűvé varázsolják kertjét

Újra kiadta Platón

Követő: 0

A sci-fi álom, hogy a kertek és parkok egy napon úgy ragyognak, mint a Pandora, az idegen hold Avatar, több évtizedes. Az 1980-as évekig nyúltak vissza a gének növényekbe való illesztésére tett kísérletek, hogy azok ragyogjanak, de a kísérletek kevés fényt bocsátottak ki, és különleges táplálékot igényeltek.

Aztán 2020-ban a tudósok áttörést értek el. A világító gombákból származó géneket hozzáadva fényesen izzó példányokat kaptak, amelyek nem igényeltek különösebb gondozást. A csapat finomította a megközelítést – a múlt hónapban azt írták, hogy növényeik lumineszcenciáját akár 100-szorosára is növelték –, és elindították a Light Bio nevű startupot, hogy eladják őket.

Light Bio szeptemberben megkapta az USDA jóváhagyását és ebben a hónapban bejelentette az első folyamatosan izzó növényt, a szentjánosbogár petúniát hivatalosan megvásárolható az USA-ban. A petúniák úgy néznek ki és nőnek, mint hétköznapi unokatestvéreik – zöld levelek, fehér virágok –, de naplemente után enyhén zölden világítanak. A cég az honlapján 29 dollárért értékesítette a növényeket és azt mondja, hogy áprilisban 50,000 XNUMX-es termést szállítanak ki.

„Ez hihetetlen eredmény a szintetikus biológia számára. A Light Bio ugrásszerűen közelebb visz minket szolarpunk álmunkhoz, hogy az Avatar Pandorájában éljünk.” Jason Kelly, a Ginkgo Bioworks, a Light Bio partner vezérigazgatója és társalapítója – nyilatkozta közleményében.

Izzítsd fel

A szintetikus biológiában az izzó növények és állatok évek óta alapvető fontosságúak. A tudósok gyakran beillesztenek egy gént, hogy egy szervezetet fényessé tegyenek annak vizuális bizonyítékaként, hogy valamilyen tervezett biológiai folyamat belépett. Keith Wood, a Light Bio társalapítója és vezérigazgatója volt a növények megközelítésének úttörője. 1986-ban egy szentjánosbogár-gént adott a dohánynövényeknek, amely luciferint termel, a poloskák jellegzetes fénye mögött meghúzódó molekulát. Ezek a növények gyengén izzottak, de speciális növényi táplálékra volt szükségük a kémiai reakcióhoz. A későbbi munkák helyett biolumineszcens baktériumokból származó géneket próbáltak ki, de a növények hasonlóan halványak voltak.

Majd 2020-ben, egy csapat, köztük a Light Bio társalapítói, Karen Sarkisyan és Ilia Yampolsky a világító gomba felé fordult, Neonothopanus nambi. A gomba kémiai reakciót hajt végre, amelyben a kávésav – a növényekben is gyakran előforduló molekula – luciferint és fényt termel. A tudósok a kapcsolódó géneket dohánynövényekbe illesztették, és azt találták, hogy a növények is izzottak, nincs szükség további összetevőkre.

Később kipróbálták a géneket a petúniákban, és azt találták, hogy a hatás még kifejezettebb, és elkezdték finomítani munkájukat. Ban ben egy papír kiadva Természeti módszerek januárban a csapat más gombákból származó géneket adott hozzá, és irányított evolúciót alkalmazott a lumineszcencia további fokozása érdekében. Néhány géngyűjteménnyel végzett kísérletezés után olyan kombinációhoz jutottak, amely több fajban működött, és jelentősen növelte a fényerőt.

Innentől azt remélik, hogy akár 10-szeresére is tovább növelhetik a lumineszcenciát, különböző színekkel bővíthetik a felhozatalt, és kiterjeszthetik munkájukat különböző növényfajtákra.

Labortól a nappaliig

A növények tudományos vívmánynak számítanak, de figyelemre méltó a kereskedelmi termék létrehozása és jóváhagyása is. A korábbi próbálkozások, hogy izzó növényeket kínáljanak az embereknek, beleértve a népszerű 2013-as Kickstartert, nem sikerültek.

Tavaly ősszel a Az USDA engedélyt adott a Light Bio-nak hogy eladják szentjánosbogár-petúniáikat a nagyközönségnek. A jóváhagyás arra a következtetésre jutott, hogy a leírt növények nem jelentenek új kockázatot a mezőgazdaság számára a természetben előforduló petúniákhoz képest.

Jennifer Kuzma, az Észak-Karolinai Állami Egyetem Génmérnöki és Társadalmi Központjának társigazgatója elmondta. Vezetékes tavaly szerette volna, ha az USDA alaposabb felülvizsgálatot végez. De a tudósok nemrég felvették a kapcsolatot Természet komoly aggodalmának nem adott hangot. A növényeket nagyrészt zárt térben vagy kertben termesztik, és nem tekintik invazívnak, csökkentve annak kockázatát, hogy az új gének más fajokba kerüljenek. Bár, amint Kuzma megjegyezte, ez a kockázat attól függhet, hogy hányat termesztenek, és hol gyökereznek.

A háztartások vonzerején túl az itt működő rendszer a mezőgazdasági alkalmazásokban is utat találhat. Diego Orzáez, egy spanyol növénybiológus a luciferáz rendszert más növényekre is kiterjeszti. Elképzelése szerint az ilyen növények csak akkor kezdenek ragyogni, ha bajba kerülnek, így a gazdálkodók drónokkal vagy műholdakkal gyorsan áttekinthetik a termés állapotát.

Hamarosan más új, génmódosított növények is érkeznek hozzánk. Ettől a hónaptól kezdve a kertészek megtehetik vásároljon magokat biomérnöki úton előállított lila paradicsomhoz, amely magas antioxidánsokban gazdag. Egy másik startup fejleszt a génmanipulált szobanövény a káros vegyszerek kiszűrésére a levegőből. És A Pairwise CRISPR-t használ lágyabb kelkáposzta, mag nélküli bogyók és magtalan cseresznye készítéséhez.

"Az emberek reakciói a génmódosított növényekre bonyolultak" - mondta Steven Burgess, az Illinois Urbana–Champaign Egyetem növénybiológusa. Természet. Ez részben az ellentmondásos vállalatokkal való kapcsolatnak és az aggodalomnak köszönhető, hogy mit teszünk a testünkbe. Az új, sötétben világító petúniák nem egy nagy cég termékei – sőt, - mondta Sarkisyan A Light Bio nem tervezi, hogy túlzottan harcias lesz, amikor az emberek dugványokat osztanak meg – és nem is táplálékról van szó. De meggyőzőek.

„Arra hívják az embereket, hogy a biotechnológiát a csoda helyzetéből tapasztalják meg” – mondta Drew Endy Vezetékes. A népszerű sci-fi megidézése mellett az ilyen példák talán szélesebb közönséget ismertethetnek meg a szintetikus biológia lehetőségeivel és kockázataival, beindíthatják az átgondolt beszélgetéseket, és segíthetnek az embereknek eldönteni, hol húzzák meg a vonalakat.

Kép: Light Bio