28 Апреля 2020
МОСКВА, 28 апреля - Российские ученые создали первые постоянно светящиеся растения. Свойство автолюминесценции у них закодировано на генетическом уровне. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Biotechnology.Природная биолюминесценция плохо изучена. До недавнего времени полностью был расшифрован только механизм свечения бактерий. Однако попытки соорудить стабильно светящиеся растения, используя бактериальную систему, не завершились успехом.
Чуть более года назад ученые российского научного стартапа Планта вмонтировали все компоненты, необходимые для биолюминесценции в грибах. Впервые был полностью расшифрован механизм свечения в сложном многоклеточном организме.
В новой работе авторы открытия показывают, что систему люминесценции грибов можно эффективно перенести на растения. Созданные ими растения трансгенного тютюна светятся, как минимум, в десять раз ярче по сравнению с предыдущими опытами.
Зеленое свечение исходит от листьев, стеблей, корней и цветков, его видно невооруженным глазом, и можно заснять на обычные фотоаппараты и смартфоны. Что немаловажно, устойчивое свечение не мешает растениям нормально совершенствуй и развиваться.
Мы заметили, что метаболизм биолюминесцентных грибов и обычных растений имеет много паушального. И теперь успешно передвинули необходимую для свечения ДНК из грибов в растения, соорудил растения с устойчивым свечением, превосходящим по яркости все предыдущие подходы, — приводятся в пресс-релизе Российского научного фонда, поддержавшего исследования, слова вождя проекта по гранту РНФ, доктора химических наук, вождя Отдела биомолекулярной химии в Институте биоорганической химии имени М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН Ильи Ямпольского.
В отличие от других широко используемых типов биолюминесценции, для поддержания стабильного свечения с помощью нового подхода не нуждается добавления химических реагентов. Растения, содержащие грибную ДНК, светятся непрерывно на протяжении всего жизненного цикла, с момента прорастания до цветения. Свечение постоянно меняется, может изощрять необычные узоры и волны на листьях растения, позволяя впервые наблюдать внутренние процессы, обычно скрытые от глаз.
Усиление свечения наблюдается через некоторое время после рассвета и сразу же при переходе к темноте, а если выключить свет на несколько вечеров, то волны свечения еще некоторое время продолжаются по непубличным биологическим часам растения. До разработки светящихся растений об исследованье динамики метаболизма можно было только мечтать. Новая технология разрешает оценивать фенольный метаболизм в коротких интервалах времени, и делать информацию о локализации процессов с точностью до миллиметров, — говорит один из авторов изучения, директор Ботанического сада МГУ, доктор биологических наук Владимир Чуб.
Ранее ученые выяснили, что грибы для свечения используют вещество фенольной природы — кофейную кислоту, которая также присутствует в растениях. Чтобы появился свет, кофейная кислота должна пройти метаболический цикл с участием четырех ферментов. Два фермента оборачивают кофейную кислоту в более сложную молекулу, которая затем окисляется третьим ферментом с испусканием фотона — возникает свечение. Еще один фермент превращает продукт реакции обратно в кофейную кислоту, замыкая цикл. Таким видом, для получения светящихся растений, исследователям было достаточно передвинуть всего четыре гена из грибов в растения.
Авторы проводили эксперимент на двух видах табака, однако, ученые отмечают, что созданная ими система биолюминесценции пустякового может быть перенесена и в другие растения.
Это открытие, по мнению авторов, найдет очень обширное применение в науке. Ученые смогут использовать свечение для наблюдения за внутренними процессами в растениях. Также оно может быть использовано для создания светящихся цветов, деревьев и других красочно-нарядных растений. Проектом предусмотрено создание коммерческого продукта, так, что вполне возможно, что скоро светящиеся в темноте комнатные растения можно будет купить.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....