Российские ученые получили первые полноценно светящиеся растения — Naked Science
28.04.2020
Сергей Васильев
1

Российские ученые получили первые полноценно светящиеся растения

6.6

Генетикам удалось перенести люминесцентную систему грибов в клетки растений, получив ярко светящийся табак.

©Planta LLC

Биолюминесценция довольно широко распространена у грибов и морского планктона, но у настоящих растений в природе не встречается. Генетики пытаются создать их уже не первое десятилетие: такие растения могли бы, например, служить «живыми датчиками», реагируя на появление загрязнителей, или даже осветительными приборами, не требующими подключения к электросети.

К сожалению, пока такие растения оказываются недостаточно жизнеспособными, а яркость и продолжительность их свечения оставляют желать лучшего. Поэтому все более или менее успешные проекты создания «живых лампочек» и «живых датчиков» используют организмы попроще — грибы и бактерии. О новом серьезном успехе в этой области сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature Biotechnology.

Знаменательную работу проделала большая команда российских ученых из Института биоорганической химии имени Шемякина и Овчинникова РАН совместно с коллегами из стартапа Planta LLC. По их словам, им удалось добиться на порядок более яркого и стабильного свечения, нежели у всех предыдущих аналогичных проектов. Для этого команды Карена Саркисяна и Ильи Ямпольского использовали обычные растения табака — и довольно необычную систему биолюминесценции, лишь недавно обнаруженную у грибов.

©Planta LLC

Некоторые базидиомицеты Neonothopanus светятся, проводя в своих клетках биохимические реакции с использованием кофейной кислоты. Для этого при посредничестве пары ферментов ее молекулы превращаются в люминесцентные молекулы-предшественницы, а затем, с помощью еще одного белка, могут окисляться с испусканием фотонов. Однако если для грибов кофейная кислота играет лишь узкоспециализированную роль, то у растений она служит прежде всего предшественником лигнина, ключевого полимера твердых клеточных стенок, поэтому встречается очень широко — у всех представителей царства.

©Карен Саркисян, Planta LLC

Поэтому после того, как ученые модифицировали и перенесли гены «кофейной» биолюминесцентной системы в растения табака, те стали стабильно и без перерывов светиться зеленым светом, с пиком на длинах волн в 500-550 нанометров. Как и можно было бы ожидать, интенсивнее всего излучали активно растущие участки — переходная зона между стеблем и корнем, а также молодые побеги и почки, цветы и листья. «Взрослые» ткани понемногу гасли, но люминесценция продолжалась в более молодых участках на протяжении всей жизни экспериментальных растений. «Побочных эффектов» от таких нововведений не обнаружено.

Авторы использовали табак — один из классических модельных организмов, удобный в манипуляциях и быстрорастущий. Однако они уверены, что подобная технология может быть с успехом применена и для обычных домашних и садовых растений. Стартап Planta LLC планирует заняться коммерциализацией подобных продуктов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
30 июля
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

30 июля
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

31 июля
Василий Парфенов

Изучение загадочной короны черной дыры, образованной рентгеновским излучением, преподнесло интересное открытие. Космические телескопы XMM-Newton и NuSTAR смогли «увидеть» свет, отраженный веществом сразу позади невероятно массивного объекта. И хотя это очередной раз подтверждает общую теорию относительности, про основной объект исследований ученые почти не получили новых данных.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

-
2
+
Волшебные леса эльфов из сказок не за горами! Мы рождены чтоб сказку сделать былью, да пребудет с нами сила науки!
Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: