Životné svetlá

Životné svetlá

Roman Fishman
"Populárna mechanika" №3, 2018

Na rastlinné stolové lampy, na stromy – lampičky a lesy, plné živého bioluminiscencie, vedie niekoľko spôsobov. A my sme sa už začali pohybovať po nich: svetlo je viditeľné nie tak ďaleko za horizontom.

Po prvé, je to krásne. Tu je niečo, čo sa dotýka najhlbších strún duše – nie je divu, že svetelné stromy Avatar opúšťajú taký silný a dlhý dojem. Nakoniec je výhodné, že rastliny nezávisle produkujú energiu, sú dokonale prispôsobené podmienkam na uliciach a v prípade poškodenia sú obnovené. Niet divu štart Žeravá rastlinaktorá pred niekoľkými rokmi hľadala 65 tisíc dolárov na výrobu bioluminiscenčných rastlín, rýchlo získala takmer pol milióna. "Táto kombinácia jednoduchosti, fantázie a realizovateľnosti je zriedkavá," vysvetlil zakladateľ úspech. Žeravá rastlina Anthony Evans. – 99% ľudí si myslí, že sa to nestane. V skutočnosti to je do istej miery skutočnosťou. "

V prírode existuje veľa rôznych bioluminiscenčných systémov, ktoré sa nezávisle rozvíjajú v baktériách a hubách, v črevných dutinách a článkonožcoch. Je nevyhnutné urobiť takúto systémovú prácu (zvyčajne zahŕňa luciferázový enzým a molekuly luciferínu nevyhnutné pre jeho činnosť) v rastline a nepoškodiť ju.Úloha sa rieši postupne: gél luciferázy zo svätojánskej mušky bol v 80. rokoch zavedený do tabakových rastlín. A v roku 2010 sa biológovia z Cambridge podarilo použiť celý "svetelný komplex" svetelnej lásky, čím získali stabilne žiariace GM baktérie. Opakovanie práce pre rastliny – pre zdanlivo nenápadné, ale dobre skúmané genetici rezuhovidka Tal – a šiel do Anthony Evans.

Genetická cesta

Iné práce v roku 2010 dali dôveru spusteniu. V ňom Alexander Krichevsky opísal výrobu GM rastlín tabaku, ktorých chloroplasty obsahujú šesť génov "svetelného" luxového operónu fotobaktérií. Krichevsky založil svoju vlastnú spoločnosť, ktorá predáva výhonky bioluminiscenčnej línie s menom, odkazujúc na stromy z rovnakého "Avatar" – Starlight Avatar Celestine, Jedná sa o jedinú svetelnú rastlinu, ktorú si dnes možno kúpiť, hoci sa nerozlišuje žiadnym jasom alebo dokonca vitalitou. Sľubuje sa, že rastliny budú žiť 2-3 mesiace a počas tohto obdobia "viditeľne zažiari v tme." Anthony Evans sa rozhodol, že tieto problémy dokáže vyriešiť.

Špecialisti jeho sľuby vyzerali príliš arogantne, ale verejnosť sa jej nápadu páčila.Spustenie kampane na získavanie finančných prostriedkov na platforme kickstarter, Evans prisľúbil všetkým, ktorí investovali semená žeravých rezuhovidiek hneď po ich prijatí. Úspešný krok umožnil prilákať viac ako 480 tisíc dolárov: peniaze stačili a spustenie fungovalo niekoľko rokov, kým Evans priznal, že jeho tím nebol schopný vyriešiť technické problémy. Premiestnenie celej skupiny génov do správnych častí chromozómov v jadre takého komplexného organizmu je stále nemožnou úlohou.

Cesta nanočastíc

Ďalší prístup sa zistil v tom istom roku 2010 – raz sa tento dátum bude zdôrazňovať v histórii vytvárania svetelných rastlín. Potom Su Yanxun a jeho kolegovia z Výskumného centra RCAS na Taiwane hľadali prístupy k zlepšeniu LED a študovali správanie nanočastíc zlata vo forme guľôčok s dlhými ihlami – niečo ako morské ježky s priemerom 11 až 80 nm. Rezonancia plazmónu, ktorá vzniká na ich komplexnom povrchu, umožňuje zvýšenie fluorescenčného signálu o rádové hodnoty, vrátane slabej prirodzenej luminiscencie chlorofylu spôsobenej interakciou s fotónmi určitej vlnovej dĺžky.

Je ľahšie dodať nanočastice do rastliny ako gény: taiwanskí fyzici jednoducho umiestnia riedku do roztoku niekoľko dní.Akonáhle sa nachádzajú vo vnútri klietky, zlatí ježkovia zachytili ultrafialové fotóny a znovu ich vypustili, čo spôsobilo, že chlorofyl vydáva slabú červenú žiara. Myšlienka bola zdvihnutá na druhej strane oceánu v laboratóriu Michaela Strana a našla nový a snáď najsľubnejší spôsob získavania bioluminiscenčných rastlín.

Cesta syntézy

Profesor z Technologického inštitútu v Massachusetts, Michael Strano je presvedčený o úspechu nie menej ako jeho predchodcovia. "Naším cieľom – jednorazové ošetrenie A sadeníc alebo dospelých rastlín, ktoré budú mať vplyv po celý svoj život," – povedal v komentári k internetu obrázkov odchýlil svetelné žerucha listy, žerucha príbuzného. Napokon, ak cesta génov vyžaduje nové GM rastliny, nanočastice sú schopné preniknúť do stromov, ktoré už rastú pozdĺž bulvárov. A ak sa nám nepodarí preniesť gény sami, potom sa môžeme zbaviť s pripraveným bioluminiscenčným komplexom molekúl.

Preukázanie nový prístup Strano a jeho kolegovia rastliny sa namočí do roztoku nanočastíc obsahujúcich luciferázy a jej požadovanej látky – luciferínu a koenzým A. Ako činidiel uvoľňujúcich oxidácie prebiehala listov: rôznu štruktúru nanočastíc, vedci ovládať rýchlosť tohto procesu a majú štyri hodiny nepretržitého žiarenia ,Samozrejme, stromy ešte nehovoria o lampášoch: 10-centimetrová rastlina produkuje menej ako 0,5 μW – o rádovo menej, než je potrebné na čítanie. Vedci však plne dôverujú, že nová cesta ich povedie k rastlinám, ktoré sú jasne žiarivé so všetkými farbami.

V skutočnosti je v prírode mnoho bioluminiscenčných systémov a nie tak dávno biochemistov IBCh RAS tiež syntetizoval pár umelých analógov, ktorých reakcie sprevádzajú emisie rôznych farieb. A ak sa vyrieši úloha prenosu bioluminiscenčného komplexu, potom budeme môcť prijímať živé zostavy takmer akéhokoľvek požadovaného odtieňa. Nočný lesk, ktorý svieti svietidlami, zažehne obrazy Avatar, hoci stolová lampa zo svietivých listov sa určite dotýka najhlbších strún duše.

Maxim Dubinny, Výskumník, Laboratórium biomolekulárnej NMR spektroskopie, IBCh RAS:

"Vytvorenie autonómne bioluminiscenčnej rastliny alebo zvieraťa je oveľa komplikovanejšou úlohou ako vývoj GM organizmov, o čom je teraz intenzívna diskusia. V našom tíme, pod vedením Ilya Yampolského, sa táto téma vrátila pred niekoľkými rokmi takmer zo zabudnutia.Ale teraz sme takmer pripravení vidieť nové jasné výsledky, o ktorých by sme nemali hovoriť viac pred publikovaním vedeckých publikácií. Môžem len povedať jednu vec: sú už žiariace. "


Like this post? Please share to your friends:
Pridaj komentár

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: