Как ученые создают светящиеся растения

В природе биолюминесценция встречается у бактерий, одноклеточных организмов, грибов и животных. Самый яркий пример — светлячки. Растения же по какой-то причине эволюционно лишены этой способности. Но ученые решили исправить эту несправедливость и с помощью редактирования генов вывели растения, способные синтезировать светящиеся вещества.

Попытки создать люминесцентные растения продолжаются давно. Как правило, они заключались в ведении в растительные ткани люциферинов (особый класс светящихся веществ) и ферментов, чтобы воспроизвести в растениях те же реакции, что и у грибов. Еще один подход заключается во внедрении растениям генов бактерий. Несмотря на определенный эффект, у этих способов были существенные недостатки: в первом случае эффект был кратковременным, во втором — очень слабым (кроме того, генетическая перестройка плохо сказалась на самих растениях).

Но специалисты Имперского колледжа Лондона решили пойти немного по другому пути. Они взяли четыре гена из Neonothopanus nimbi — биолюминесцентного гриба — и вставили их в ДНК табака. Эти гены задействуют химическую реакцию, которая преобразует кофейную кислоту в люциферин с выделением световой энергии, а затем обратно превращает его в исходное вещество. Поскольку кофейная кислота содержится во всех растениях, этот процесс поддерживается сам собой. Во время экспериментов свет был довольно ярким, но на сам табак эти реакции не оказывали никакого негативного эффекта.

Хотя эксперимент увенчался успехом, ученые отмечают, что эта разработка требует наблюдений, чтобы исключить негативные последствия редактирования генов. Если для их выращивания не будет существенных препятствий, они будут применяться в ботанических исследованиях для отслеживания различных физиологических процессов в растении.

Но научный интерес — это еще не все. Светящиеся растения могут стать новым словом в декоративном садоводстве и, даже если они не станут популярными, то по крайней мере пополнят коллекции любителей экзотических цветов.