Cозданы светящиеся растения
Сотрудники Ботанического сада биологического факультета МГУ в составе группы исследователей под руководством Карена Саркисяна и Ильи Ямпольского из Института биоорганической химии РАН провели исследования, связанные с разработкой технологии получения светящихся растений. Статья с описанием основных результатов исследований опубликована в журнале Nature Biotechnology.
Специалистам удалось успешно перенести необходимые для свечения компоненты биолюминесцентных грибов в растения. Это позволило создать растения, которые светятся, как минимум, в десять раз ярче по сравнению с предыдущими работами. Зеленое свечение исходит от листьев, стеблей, корней и цветков, его видно невооруженным глазом, и можно заснять на обычные фотоаппараты и даже смартфоны. Что немаловажно, устойчивое свечение не мешает растениям нормально расти и развиваться.
Создание светящихся растений стало возможным благодаря расшифровке механизма биолюминесценции грибов. Оказалось, что для свечения грибов необходима кофейная кислота, которая в норме присутствует в растительном организме. Чтобы появился свет, кофейная кислота должна пройти метаболический цикл с участием четырех ферментов. Два фермента превращают кофейную кислоту в более сложную молекулу, которая затем окисляется третьим ферментом с испусканием фотона, возникает свечение (биолюминесценция). Еще один фермент превращает продукт реакции обратно в кофейную кислоту, замыкая цикл. Для получения светящихся растений ученые "перенесли" четыре гена из грибов в растения.
"Усиление свечения наблюдается через некоторое время после рассвета и сразу же при переходе к темноте, а если выключить свет на несколько дней, то «волны» свечения еще некоторое время продолжаются по внутренним «биологическим часам» растения», - рассказал один из авторов исследования, директор Ботанического сада МГУ доктор биологических наук Владимир Чуб.
