Вчені показали, як світиться тютюн
Вчені з Інституту біоорганічної хімії РАН виростили рослини тютюну, що випускають слабке зелене світіння.
Науці відомо безліч живих організмів, здатних світитися, проте рослини в їх перелік не входять. Немає нічого дивного в тому, що виведення біолюмінесцентноЇ рослини стало свого роду викликом для генетиків по всьому світу.
У 2017 році російські біотехнологи досліджували і описали те, як в'єтнамські гриби N. nambi синтезують люциферин — речовина, яка і наділяє гриб здатністю світитися. Виявилося, що ця речовина утворюється з кавової кислоти, яку в природі можна зустріти в якості продукту метаболізму рослин.
Розшифрувавши генетичний механізм, що відповідає за цей процес, вчені вбудували в геном тютюну N. tabacum гени гриба, що кодують ферменти синтезу люциферину з кавової кислоти. В результаті вони отримали рослини тютюну, які світяться від 10 до 100 разів яскравіше попередніх експериментів, заснованих на вбудовуванні бактеріальної люмінесцентної системи в бактерії.
Результати роботи опубліковані в журналі Nature Biotechnology.
Оскільки кавова кислота синтезується у всіх рослинах, теоретично можна змусити світитися будь-який їх вид.
При цьому дослідні зразки показали, що світіння неоднорідне: якщо листя світяться з інтенсивністю приблизно 20 мільярдів фотонів в секунду на квадратний сантиметр поверхні, то квіти — вже з інтенсивністю 30 мільярдів фотонів в секунду. При цьому яскравість може змінюватися в залежності від факторів навколишнього середовища.
Генетик Ілля Ямпольський зазначив, що інтенсивність світіння коливається в залежності від часу доби, віку самої рослини і стадії його життєвого циклу. Так, якщо лист відмирає, то перед своєю "смертю" він спалахує, а потім гасне остаточно.
Рослина яка світиться - це не просто стильний аксесуар для дизайну, але і вельми зручний інструмент вивчення їх внутрішньої біохімії.
Самостійне світіння, що супроводжує фізіологічні процеси, дозволить вченим зазирнути в області, раніше недоступні через природну щільність рослинних тканин.
Також читайте: