Levende lys

Levende lys

Romerske fiskemand
"Popular Mechanics" №3, 2018

Til grøntsager bordlamper, til træer-lanterne og skove, fulde af levende bioluminescens, fører flere måder. Og vi er allerede begyndt at bevæge sig langs dem: Lyset er synligt ikke så langt ud over horisonten.

Først og fremmest er det smukt. Der er noget her, der berører sjælens dybeste strenger – ikke underligt, Avatarens lysende træer giver et så stærkt og langt indtryk. Endelig er det praktisk: planter producerer uafhængigt energi, de er perfekt tilpasset vejforholdene og genoprettes i tilfælde af skade. Ikke underligt en opstart Glødende plantesom for et par år siden søgte efter 65 tusind dollars for at skabe bioluminescerende planter, opnåede hurtigt næsten en halv million. "Denne kombination af enkelhed, fantastisk og realiserbar er sjælden," forklarede grundlæggeren succesen. Glødende plante Anthony Evans. – 99% af befolkningen mener, at dette ikke sker. Faktisk er det til en vis grad en kendsgerning. "

Faktisk er der i naturen mange forskellige bioluminescerende systemer, der udvikles uafhængigt af bakterier og svampe, tarmhuler og leddyr. Det er nødvendigt at gøre et sådant system til at virke (normalt indeholder luciferase enzymet og luciferinmolekylerne nødvendige for dets drift) i planten og ikke skade det.Problemet løses gradvist: Firefly luciferase genet blev introduceret i tobaksplanter i 1980'erne. Og i 2010 formåede biologer fra Cambridge at bruge hele firefly'ens "lysende kompleks" og opnå stabilt lysende GM-bakterier. Gentag arbejde for planterne – for den tilsyneladende uhyggelige, men velundersøgte af genetikerne Rezuhovidka Tal – og skulle Anthony Evans.

Genvej

Andet arbejde i 2010 gav tillid til starten. Heri beskriver Alexander Krichevsky produktionen af ​​gm tobaksplanter, hvor chloroplasterne indeholder seks gener af "lysende" luxoperon af fotobakterier. Krichevsky grundlagde sit eget firma, som sælger skud fra den bioluminescerende linje med navnet, der henviser til træerne fra samme "Avatar" – Starlight Avatar Celestine. Dette er den eneste lysende plante, der kan købes i dag, selv om den ikke skelnes af nogen lysstyrke eller endda vitalitet. Det er lovet at planterne vil leve i 2-3 måneder og "vil synligt gløde i mørket i hele denne periode." Anthony Evans besluttede at kunne løse disse problemer.

Specialister hans løfter syntes for arrogant, men offentligheden kunne godt lide ideen.Start en fondskampagne på platformen Kickstarter, Evans lovede alle, der investerede frøene til den glødende rezuhovidki, så snart de blev modtaget. Den succesfulde bevægelse tillod at tiltrække mere end 480 tusind dollars: pengene var nok, og opstarten fungerede i flere år, før Evans indrømmede at hans team ikke kunne løse tekniske problemer. Overførsel af en hel gruppe gener til de rigtige dele af kromosomer i kernen i en sådan kompleks organisme er stadig en umulig opgave.

Nanopartikelsti

En anden tilgang blev fundet i samme 2010 – en dag vil denne dato fremhæves i historien om oprettelsen af ​​lysende planter. Derefter søgte Su Yanxun og hans kolleger fra RCAS Research Center i Taiwan efter tilgange til forbedring af lysdioder og undersøgte opførelsen af ​​guldnanopartikler i form af kugler med lange nåle – som havkyllinger med en diameter på 11 til 80 nm. Plasmonresonansen, der opstår på deres komplekse overflade, gør det muligt at forøge fluorescenssignalet ved størrelsesordener, herunder den svage naturlige luminescens af chlorophyll forårsaget af interaktionen med fotoner med en bestemt bølgelængde.

Det er nemmere at levere nanopartikler til en plante end gener. Taiwanske fysikere sætter simpelthen algenen i opløsningen i flere dage.En gang inde i buret fangede de gyldne pindsvin ultraviolette fotoner og re-emitterede dem, hvilket forårsager, at klorofyl udsender en svag rød glød. Ideen blev hentet på den anden side af havet i Michael Strano's laboratorium og fandt en ny og måske den mest lovende måde at opnå bioluminescerende planter på.

Syntesebane

Professor ved Massachusetts Institute of Technology, Michael Strano har tillid til succesen med ikke mindre end sine forgængere. "Vores mål er en engangsbehandling af en sæbe eller en voksen plante, der vil have effekt gennem hele sit liv," sagde han og kommenterede billeder af lysblade af en kvinnelig crawler, en slægtning af vandkrisen, der blev distribueret på internettet. Når alt kommer til alt, hvis generens vej kræver nye GM-planter, så er nanopartiklerne i stand til at trænge ind i træerne, der allerede vokser langs boulevarderne. Og hvis vi undlader at overføre generne selv, så kan vi armle os med et færdigt bioluminescerende kompleks af molekyler.

Strano og hans kolleger gennemblødte planterne i en opløsning af nanopartikler indeholdende luciferase og de nødvendige stoffer – luciferin og coenzym A. Når reagenserne blev frigivet i bladene, fortsatte oxidationen: varierende nanopartiklernes struktur, forskerne kontrollerede hastigheden af ​​denne proces og opnåede fire timers kontinuerlig stråling .Selvfølgelig taler træerne ikke om lanterne endnu: en 10 centimeter plante producerer mindre end 0,5 μW – størrelsesordener mindre end hvad der er nødvendigt for læsning. Forskerne er dog fulde af selvtillid om, at den nye vej vil føre dem til planter, glødende med alle farver.

Faktisk er der mange bioluminescerende systemer af natur, og ikke så længe siden har biokemikerne i IBCh RAS også syntetiseret et par kunstige analoger, hvis reaktioner ledsages af emission af forskellige farver. Og hvis opgaven med at overføre det bioluminescerende kompleks er løst, så vil vi kunne modtage levende armaturer med næsten enhver ønsket skygge. Natten skoven skinner med lys vil fornemme Avatar malerier, selv om en bordlampe lavet af lysende blade vil helt sikkert røre sjælens dybeste strenger.

Maxim Dubinny, Forsker, Laboratorium for Biomolekylær NMR Spektroskopi, IBCh RAS:

"Oprettelse af en autonomt bioluminescerende plante eller dyr er en langt mere kompliceret opgave end udviklingen af ​​GM organismer, om hvilken der nu er en skarp diskussion. I vores team under ledelse af Ilya Yampolsky blev dette emne returneret for få år siden næsten fra forsømmelse.Men nu er vi næsten klar til at se nye lyse resultater, som vi ikke bør sige mere om inden offentliggørelsen af ​​videnskabelige publikationer. Jeg kan kun sige en ting: de gløder allerede. "


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

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