كيف تم إنشاء النباتات المضيئة. نباتات متوهجة في حديقتك نباتات متوهجة

النماذج الأولية

تم الحصول على أول نباتات "مضيئة بشروط" بواسطة مجموعة ستيفن هاول في عام 1986. يحتوي الجزر والتبغ المعدل وراثيًا على لوسيفيراز نفسه فقط (الإنزيم الذي يحفز التلألؤ) ، لكنهما يفتقران إلى اللوسيفيرين (الصباغ المضيء نفسه). كانت المشكلة أنه للحصول على لوسيفيراز ، يكفي إدخال جين واحد فقط في الحمض النووي ، ولإنتاج اللوسيفيرين ، هناك حاجة إلى العديد من الجينات المختلفة التي تجمعه "قطعة قطعة".

ونتيجة لذلك ، فإن النباتات الناتجة نفسها لم تصدر ضوءًا - كان لابد من رشها باللوسيفيرين أو إضافتها إلى التربة. بالمناسبة ، يمكن أيضًا رؤية ذلك في الصور ، التي أصبحت فيما بعد رمزًا لمشروع Glowing Plant. تتألق الجذور والأوعية الدموية أكثر من غيرها ، ولكن ليس لأن لوسيفيراز يعمل بشكل أفضل هناك ، ولكن لأن الركيزة تتحرك على طولها من التربة.

تم الحصول على أول مصنع قادر على التوهج من تلقاء نفسه في وقت لاحق - فقط في عام 2010. عمل عليها ألكسندر كريشيفسكي وزملاؤه من جامعات نيويورك وإسرائيل. من أجل إجبار التبغ على إنتاج لوسيفيرين الخاص به ، استخدم العلماء كتلة من الجينات من البكتيريا المضيئة Photobacterium leiognathi. في الوقت نفسه ، تم دمج الجينات في جينوم البلاستيدات الخضراء - بطريقة لا يمكنها الانتشار مع حبوب اللقاح.

ومع ذلك ، كان التبغ المعدّل وراثيًا يتوهج بشكل خافت للغاية - وبالكاد يكون ضوءه مرئيًا في صور التعريض الضوئي الطويلة جدًا. هذا لأن الجينات لا تعمل دائمًا بشكل فعال عند نقلها من كائن حي إلى آخر. ومع ذلك ، فإن هذا لم يمنع مؤلف المشروع من تسجيل براءة الاختراع المقابلة. علاوة على ذلك ، كان هذا النظام الجيني مناسبًا تمامًا للدراسة العلمية للنباتات.

خطوة إلى الأمام

لا تطعم العلماء بالخبز على الإطلاق - دعني أخيط تسلسل لوسيفيراز لأي جينات مثيرة للاهتمام حتى تتمكن من متابعة كيف يترافق تنشيطها مع التوهج. بعد كل شيء ، على عكس الصبغة التقليدية ، فإنه يسمح لك بالتخلص تمامًا من "الضوضاء" الدخيلة.

جاءت فكرة إمكانية استخدام أدوات العمل هذه في شيء لا علاقة له بالبحث على الإطلاق من مجموعة من الطلاب من جامعة كامبريدج. في عام 2010 ، قررت تسعة عقول ذكية تطوير نظام وراثي يسمح لهم بتكوين كائنات حية "زخرفية" متوهجة.

قام الطلاب بتكميل الإنزيمات الخاصة بتخليق اللوسيفيرين بإنزيم لتجديده (وبالتالي حل مشكلة كريشيفسكي) ، وتحسين جينات حشرة اليراع اليابانية Luciola crossiata للتعبير في الإشريكية القولونية ، وإجراء العديد من التحسينات الأخرى. ونتيجة لذلك ، حصلوا على سلالة من البكتيريا ، قارورة يمكن ، على سبيل المثال ، استخدامها بدلاً من المصباح - مثل الإشريكية القولونية تعطي ضوءًا كافيًا لقراءة كتاب.

يضيء!

أصبح ظهور المساحات الخضراء المضيئة الحقيقية ، التي يمكن الوصول إليها حتى للأشخاص من خلفيات غير علمية ، ممكنًا بفضل اجتماع عالم الأحياء الإسرائيلي عمري أميرف دروري ، ورائد الأعمال أنتوني إيفانز ، وعالم الوراثة النباتية كايل تايلور. تم تصميم المشروع الذي يتخذ من سان فرانسيسكو مقراً له على أنه عرض عام لقدرة البيولوجيا التركيبية على تعديل الجينات وإعادة كتابتها واستخدام جزيئات الحمض النووي التي تم إنشاؤها في المختبر. كما أنه يدعم حركة DIY Biology ، التي تهدف إلى جعل التكنولوجيا الحيوية في متناول الجمهور.

كهدف "تسليط الضوء" ، اختار العلماء نموذج النبات المفضل لعلماء الوراثة - البرسيم الذي لا يوصف لطال (Arabidopsis thaliana). إن السبب وراء مثل هذه "الحنان" تجاه القريب البري للملفوف بسيط: فهو يحتوي على جينوم قصير جدًا وفك الشفرة بالفعل. لهذا السبب سافر هذا النبات إلى الفضاء على متن محطة Salyut-7 السوفيتية ، وتخطط ناسا لزراعته على القمر في العقد المقبل. في المرحلة التالية ، يعد علماء الأحياء بجعل الوردة توهجًا (على الرغم من وجود طريقة أسهل وأسرع اليوم - فقط قم بتغطية الزهور بجيل حيوي خاص).

لم يضطر العلماء إلى الاعتماد على الدعم العام أو حتى الخاص لمثل هذا المشروع ، لذلك تقرر اللجوء إلى التمويل الجماعي على موقع Kikstarter. كانت الميزانية المخطط لها 65000 دولار ، لكن النباتات المتوهجة أثارت اهتمامًا لدرجة أن المبلغ الذي تم جمعه تجاوز 400000 دولار. بالنسبة لأولئك الذين تبرعوا بـ 40 دولارًا لكل منهم ، وعد الفريق بإرسال بذور نبات المستقبل للزراعة الذاتية ، و 150 دولارًا لكل نبات.

شكوك الخضر

في البداية ، كان رد فعل الصحافة "الخضراء" إيجابيًا على هذه الفكرة الرائعة. بعد كل شيء ، بمساعدة الأشجار المضيئة ، سيكون من الممكن إضاءة شوارع المدن والطرق السريعة ، وبالتالي توفير الكثير من الكهرباء وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تحظى النباتات بأسلوب "Avatar" بشعبية كبيرة في إنشاء الديكورات الداخلية المستقبلية وتصميم المناظر الطبيعية وهندسة المباني. ولكن عندما بدأ الحلم يتحول إلى حقيقة ، بدأ حماس دعاة حماية البيئة في التراجع.

يخشى بعض الخبراء والمحللين من أن انتشار هذه النباتات يمكن أن يشكل سابقة للإطلاق غير المنضبط للكائنات المعدلة وراثيًا الاصطناعية في التوازن الطبيعي. بعد كل شيء ، لا توجد سيطرة ضمنية على انتشار "المصباح الكهربائي الحي": سيتمكن المتحمسون الذين استثمروا في المشروع من زراعة نباتات مضيئة ، وجمع بذورها ، وحتى (ربما) الحصول على هجينة مضيئة جديدة. في الوقت نفسه ، لا تملك حكومة الولايات المتحدة السلطة للتحكم في تكوين مثل هذه الكائنات ، لأنها ليست مخصصة للاستهلاك البشري أو الحيواني.

توهج النباتات في الظلام ظاهرة غير عادية وغير معروفة للكثيرين. ولكن إذا وجدت نفسك في نهاية الصيف بعد هطول أمطار دافئة في الليل في غابة مختلطة نادرة أو في مقاصة مع جذوع أشجار الصنوبر أو التنوب أو البتولا أو الحور الرجراج أو ألدر التي ينمو عليها الفطر ، يمكنك الاستمتاع بهذه الصورة الرائعة مع بأم العين. ألق نظرة فاحصة - وفي الصمت الغامض بين الصور الظلية المظلمة للأشجار الهمسة في ظلام ليلة الصيف سترى "أضواء" سحرية تتوهج بضوء الفوسفوريسنت. حاول ضرب piyu الفاسد بغطاء خفيف أو قطع طبقة رقيقة من اللحاء: كيف تنتشر الشرر على جوانب "الأضواء" - تلك الفاسدة. في المنزل ، مثل هذا الوهج الفاسد لا يدوم طويلاً.

على الخشب العاري من هذا الخشب الفاسد ، من السهل ملاحظة الأوردة السوداء أو "الحبال" البنية الداكنة المتفرعة (جذور الأشجار) ، التي تنتهي بخيوط رقيقة بيضاء - الفطريات. هذه مجموعة من الفطر المشهور الذي استقر على الخشب - عيش الغراب في الخريف أو الصيف. في هذا الفطر ، لا يتوهج الغطاء وليس الساق ، ولكن الميسليوم ، المضفر ، مثل نسيج العنكبوت الرقيق ، الخشب المدمر. ويبدو أن الجذع كله أو الشجرة الفاسدة يضيء.

لا تخشى الجراثيم الموجودة في التربة حدوث تغير حاد في درجة الحرارة. بالإضافة إلى الأجسام المثمرة ، تظهر جذور الجذور المتنامية في الفطريات ، والتي تصيب جذور الأشجار وتمر عبرها إلى الجذوع ، وترتفع إلى ارتفاع يصل إلى 2.5-3 م (الشكل 12). يؤدي ظهور الفطريات على شجرة حية (غالبًا من خلال اللحاء المصاب) إلى تدمير الخشب وموته. هذا الفطر الصالح للأكل ليس فقط متعة لتناول الطعام الطازج أو المعد للاستخدام في المستقبل ، ولكن يمكن أن تضر الغابات أيضا.

هناك أدلة على أنه في بعض الحالات ، هناك فطر شائع آخر في منطقة الأرض غير السوداء ، نبات الزيت الحقيقي ، له توهج ، خاصة عندما يكون جسمه الثمر ناضجًا بالفعل ويبدأ في الانهيار.

في المجموع ، هناك حوالي 16 نوعًا معروفًا ، ومعظمها ينتمي إلى النوع المعروف جيدًا من فطر القبعة ، والذي يتكون من ساق (قنب) وقبعة - لعائلة Agaricaceae ، إلى subgenus Pleurotus. بين الجرابيات ، توجد في جنس Xylaria. في بعض الثمار تتوهج ، وخاصة السطح السفلي للغطاء ، وفي حالات أخرى فقط الأعضاء الخضرية التي تعمل على تغذية الفطريات ، ما يسمى بالميسيليوم. يعيش الفطر من الفئة الأولى فقط في الجنوب - في جنوب أوروبا ، وحتى في البلدان الحارة والمدارية. تختلف قوة ولون الضوء المنبعث من الفطر. تختلف شدة الفسفور ليس فقط باختلاف نوع الفطريات ، ولكنها تختلف عن نفس الفطر في أوقات مختلفة من الحياة. البعض ، على سبيل المثال. في Pl. Gardneri ، الضوء قوي جدًا بحيث يسهل قراءته به.

غالبًا ما يتم تغطية السطح المائي لأحواض وصواني أواني الزهور في البيوت الزجاجية والدفيئات بما يسمى بالطحالب الذهبية (Chromophyton Rosanoffii) ، والتي تظهر فقط تحت المجهر ، والتي تعطي الأبواغ الحيوانية لمعانًا ذهبيًا مذهلاً عند إضاءتها. نظرًا لوجود حامل كروماتوفور في كل zoospore وقدرته على توجيه السطح الكروي العاكس في اتجاه تدفق الضوء ، يحدث الانعكاس الأكثر كثافة عندما يتم عرض مرآة الماء في أصغر زاوية حادة لها. إذا نظرت إلى الماء من الأعلى بشكل عمودي ، فإن طبقة الطحالب تبدو عديمة اللون ولا تعطي لمعانًا على الإطلاق. لكن هذا التأثير لم يعد بسبب توهجه الخاص ، ولكن فقط بسبب التقاط الضوء وانعكاسه الموجه.

النباتات التي تبدو غير ضارة للوهلة الأولى ، مثل St. اتضح أن الحيوانات ذات اللون الفاتح ، التي "تتغذى" على الكتلة الخضراء لهذه النباتات ، يمكن أن تصاب بمرض خطير. ولكن ليس بسبب التسمم بأي قلويدات سامة ، ولكن نتيجة لحروق الشمس الداخلية. الحقيقة هي أن الحيوانات العاشبة في الجهاز الهضمي من الكلوروفيل للنباتات الخضراء تنتج صبغة عالية الفلورسنت - فيلوريثرين ، التي لديها القدرة على تغيير الطول الموجي لأشعة الشمس وتحويل الأشعة غير النشطة كيميائيًا إلى أشعة نشطة كيميائيًا. عادة ، يتم امتصاص فيلوريثرين من الأمعاء الدقيقة إلى الدم ، ويدخل معه الكبد ، حيث يدخل الأمعاء بالصفراء ويخرج مع البراز. عندما تأكل الحيوانات نبتة العرن المثقوب وبعض النباتات الأخرى ، تؤدي الانتهاكات المحتملة لوظائف الجهاز الهضمي والكبد إلى احتباس مادة فيلوريثرين في الجسم ودخولها إلى الدورة الدموية العامة. بعد وصولها إلى مناطق غير مصبوغة من الجلد ، تجعلها هذه الصبغة حساسة بشكل مؤلم لأشعة الشمس المباشرة وتسبب بشكل غير مباشر مرضًا عامًا للجسم عند الحيوانات.

عادة لا تعاني الحيوانات ذات الألوان الداكنة من مثل هذا المرض. لا تمرض الأبقار والأغنام والخنازير عند تناول الكتلة الخضراء لنبتة سانت جون أو الحنطة السوداء أو البرسيم أو الدخن في الطقس الغائم أو عند إطعام هذه الأعلاف في الغرف حيث يتم عزل الحيوانات عن التأثير المباشر لأشعة الشمس. كل هذا يشير إلى أن صبغة الجلد والطبقة السميكة تحميه من الآثار الضارة للأشعة فوق البنفسجية.

وهنا مثال آخر. منذ حوالي 50 عامًا ، تم إحضار نبات مثير للاهتمام إلى منطقة غير تشيرنوزم من الشرق الأقصى - عشبة خنزير سوسنوفسكي. في الدولة البرية في وسط روسيا ، لم يتم العثور عليها. (لا تخلط بينه وبين عشبة الهوجويد السيبيري غير المؤذية ، المنتشرة في منطقة الأرض غير السوداء في المروج). نبات ذو أوراق تشريح ضخمة ، ساق طويل ، ينتهي لتتناسب مع الإزهار - مظلة ، لا يعاني من الأمراض ، لا تتضرر من أي حشرات. كان العلماء مهتمين بهذا النبات لما له من إنتاجية عالية. سيكون كل شيء على ما يرام ، لكن هذا النبات به عيب خطير واحد: يحتوي نسغ الخلية على مواد خاصة - الفوروكومارين ، والتي ، مثل نبتة سانت جون ، تسبب حروقًا شديدة في ضوء الشمس ، والتي يصعب علاجها. يكفي أن نلمس الجزء العاري من الجسم بالسطح السفلي من ورقته المغطاة بالشعر الشائك ، لأن "الروح الكريمة" لهذا النبات ستمنحك على الفور "بلسمه". صحيح أن الفوروكومارين يتحلل أثناء الانقسام ولا يشكل العلف خطرًا على الحيوانات أو البشر ، لكن التعامل مع هذا النبات عند حصاد السيلاج يتطلب عناية كبيرة والحصاد الآلي فقط.

تخيل نبتة تتوهج مثل مصباح يدوي ، مما يسمح لك بالقراءة في الظلام دون إنفاق سنت واحد على الكهرباء. يمكن زراعة هذه النباتات في أي مكان لتوفير إضاءة ليلية ناعمة بدون الفوانيس والأسلاك الضخمة. قد يصبح هذا الخيال الجميل حقيقة واقعة في المستقبل القريب: مجموعة من الباحثين من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تريد أن تجعلها حقيقة. ولكن كيف يمكنك جعل النبات يتوهج؟

غالبًا ما يوجد التوهج البيولوجي (تلألؤ بيولوجي) في البرية. نجح العلماء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في جعل بعض النباتات تتوهج بمساعدة إنزيم يراعة يسمى لوسيفيراز. في الحشرات ، يرتبط بمواد كيميائية أخرى ، وهي لوسيفيرين ، التي تسبب تفاعل انبعاث الضوء. اكتشف الباحثون كيفية زرع هذين المكونين في أوراق النباتات ، مما تسبب في الواقع في إصدار وهج خافت.

يعتقد الباحثون أن بإمكانهم تحسين هذه الاستجابة إلى الحد الذي ستتمكن فيه النباتات من إضاءة غرف بأكملها. وهم يعتقدون أنه بمرور الوقت ، يمكن للأشجار المتوهجة أن تحل محل مصابيح الشوارع ، مما يوفر الطاقة والمال. ليس هذا هو المشروع الأول من نوعه: قبل بضع سنوات ، أطلقت شركة ناشئة تدعى Glowing Plants حملة Kickstarter لإنشاء نباتات يمكن أن تتوهج في الظلام باستخدام نفس تفاعل luciferase. بعد 4 سنوات وجمع 500 ألف دولار من دولارات الولايات المتحدة ، اكتشف العلماء أن تكاثر النباتات المضيئة في الواقع أصعب بكثير مما يبدو من الناحية النظرية ، وبالتالي تم إغلاق المشروع. على الرغم من أن الباحثين كانوا قادرين على جعل النباتات تشع الضوء ، إلا أنها كانت ضعيفة جدًا بحيث لا يمكن استخدامها لأغراض عملية.

في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، المنهجية مختلفة تمامًا. إذا اعتمد فريق Glowing Plants على التعديل الجيني ، في هذه الحالة ، يريد العلماء فقط دمج البروتينات المضيئة مباشرةً في النباتات. وفقًا لتوقعاتهم ، في المستقبل القريب ، سيكونون قادرين على زيادة سطوع النباتات وتحسين الطريقة الحالية لزرع البروتين. تدخل البروتينات الآن أوراق الشجر بعد نقعها في محلول مليء بالجسيمات النانوية تحت ضغط عالٍ ، بالإضافة إلى الرش والصباغة الخاصة.

بالطبع ، في الوقت الحاضر ، لن تتمكن المصانع المضيئة من منافسة السوق الضخم لتقنيات الإضاءة. ومع ذلك ، في المستقبل ، إذا نجح المشروع وتم طرحه في السوق ، فسيكون بإمكان العديد من عشاق التكنولوجيا الخضراء (وفقط أولئك الذين لا يرغبون في الدفع مقابل الضوء) تقدير مصابيح النباتات.

النباتات المتوهجة في الظلام ، كما لو كانت تخرج من غابات Avatar المتلألئة ، جاهزة للسكن في حديقتك. ستستغرق زراعة شجرة متوهجة بعض الوقت بالتأكيد ، ولكن يمكنك طلب Glow in the Dark Arabidopsis Seeds ، وهو نبات صليبي صغير مزهر ، في الوقت الحالي.

وفقًا لحملة Kickstarter التي أطلقت الشركة العام الماضي ، خططت Glowingplant لبدء شحن البذور في وقت مبكر من الأسبوع المقبل. لكن وفقًا للشركة ، تم تأجيل الإصدار حتى الخريف - ليس بسبب فشل الإنتاج أو الفشل مع توهج المصانع نفسها ، ولكن لأن المشروع جمع أموالًا أكثر مما توقعوا في الأصل.

قبل بضعة أشهر ، سألنا مستثمرينا عما إذا كانوا يريدون منا أن نبدأ في شحن البذور في الوقت المحدد ، أو إذا كان علينا استخدام الأموال المتبقية لتحسين اللمعان ، "يوضح أنتوني إيفانز ، الرئيس التنفيذي لشركة البيولوجيا التركيبية الناشئة التي أنشأت النباتات ذات الإضاءة الحيوية.

والغالبية العظمى نصحتنا بالعمل على تحسين اللمعان.

من أجل إنشاء نبات حيوي ، عبر العلماء بشكل مصطنع نبات الأرابيدوبسيس والبكتيريا البحرية المضيئة Vibrio fischeri. إن مجرد إدخال الحمض النووي للبكتيريا في النبات لن ينجح - تحتاج الجينات إلى عدد من التغييرات لتعمل بشكل صحيح في النبات - لذلك اتخذ الفريق نهجًا اصطناعيًا.

أولاً ، قام الباحثون بتجميع الجينات افتراضيًا باستخدام برنامج يسمى المترجم الجيني ، والذي يسمح للعلماء بتجميع الحمض النووي لأشكال الحياة الجديدة على أجهزة الكمبيوتر. بعد ذلك ، أرسلوا خصائص الجين إلى شركات تجميع الحمض النووي ، التي بنت الحمض النووي الحقيقي.

لاستيراد الجينات التي تم حصادها حديثًا إلى نبات الأرابيدوبسيس ، استخدم الفريق بكتيريا ، وهي بكتيريا Agrobacterium tumefaciens. في الطبيعة ، تعتبر A. tumefaciens كائنًا حيويًا مُمْرضًا يُدخل جيناته في الخلايا النباتية ، مما يتسبب في الإصابة بالسرطان. لكن نسخته المحايدة يمكن أن تنقل الحمض النووي المركب إلى النبات المضيف دون الإضرار به.

أدخل الباحثون الجينات الناتجة في الأوراق وقاموا بتقييم مدى تكيف النبات ومقدار الضوء الذي ينتجه. وبتمويل إضافي ، يقوم العلماء الآن بإجراء تجارب على مجموعة من تسلسلات الحمض النووي المختلفة قليلاً للحصول على أفضل توهج.

نخطط لاختبار حوالي 1500 تسلسل ، "يلاحظ إيفانز.

بمجرد أن يجد العلماء أفضل تسلسل للحمض النووي ، سيخلقون أرابيدوبسيس تجاريًا يتوهج في الظلام باستخدام أداة تسمى بندقية الجينات التي ستقصف النبات بالجسيمات النانوية المصممة لإيصال الحمض النووي إلى الداخل.

عند الإزهار ، ينتج نبات الأرابيدوبسيس بذورًا تحافظ على الجينات الجديدة ، وسوف يتوهج نسله أيضًا في الظلام. الآن يقوم فريق من العلماء باختبار القدرة على تألق الجيل الثاني من نبات الأرابيدوبسيس.

عندما يتم طرح البذور للبيع في النهاية ، سيكون هذا أكبر إصدار في العالم لنبات معدّل وراثيًا ، وهو مفهوم يكرهه بعض دعاة حماية البيئة بصراحة.

في العلم الحديث ، تعتبر البيولوجيا التركيبية والكائنات المعدلة وراثيًا (GMOs) مفاهيم مثيرة للجدل إلى حد كبير. هناك مخاوف من أن الكائنات المعدلة وراثيًا تشكل خطرًا على البشر أو حتى تصبح أنواعًا غازية.

عندما وضعت Glowing Plant مشروعها لأول مرة على Kickstarter ، أطلقت مجموعة بيولوجيا مضادة للاصطناعية من كندا حملة kickstopper لإيقاف المشروع. جمعت المبادرة 2274 دولارًا فقط ، بينما انتهى الأمر بفريق إيفانز بأقل من نصف مليون دولار ، متجاوزًا هدفهم الأصلي بأكثر من سبع مرات.

لاحظت كريستينا هولمز ، التي تدرس الآثار البشرية للتكنولوجيا الحيوية وابتكارات تربية النباتات في جامعة دالهوزي في كندا ، أن المخاطر تختلف من حالة إلى أخرى.

يقول هولمز ، بشكل تقريبي ، ليست كل الكائنات المعدلة وراثيًا هي نفسها. - يعتمد الكثير على نوع النبات الذي تستخدمه ، والجينات التي تستخدمها ، وأخيرًا ، لأي غرض.

يزداد الخطر إذا كانت النباتات المعنية مخصصة للاستهلاك البشري. لكن نبات الأرابيدوبسيس مجرد حشيش. فيما يتعلق بغزو الأنواع ، يجب أيضًا النظر في المخاطر على أساس كل حالة على حدة. يعتمد ذلك جزئيًا على مدى سهولة نشر النبات المعني لحبوب اللقاح ، وبالتالي جيناته ، إلى النباتات الأخرى.

في حالة نبات الأرابيدوبسيس ، لا أساس للمخاوف لأن هذا النبات هو في الأساس عشب ذاتي التلقيح ، كما يقول كايل تايلور ، عالم الأحياء الجزيئية وعالم النبات في Glowing Plant.

اسأل أي عالم أحياء في نبات الأرابيدوبسيس عما إذا كان من السهل حمل هذه النباتات على التلقيح المتبادل ، وسيخبروك أنها ليست مهمة تافهة.

أضاف تايلور أيضًا أنه سيكون من الأصعب بكثير على الهجين البقاء على قيد الحياة ، لأن إنتاج الضوء سيتطلب طاقة إضافية ويضعف النبات. يمكن للهجين أن يخلط بين ضوءه وضوء الشمس ، مما قد يؤثر سلبًا على عملية التمثيل الغذائي.

يعترف تايلور أنه إذا وضعت نبات أرابيدوبسيس طبيعيًا بجانب نبات مضيء ، فإن النبات المضيء يبدو أقل سعادة.

يجادل هولمز بأنه لا يمكن للمرء أن يعرف أبدًا كيف ستعمل الأنواع الجديدة ، لكن تعديل الضوء بالتأكيد "لن يمنحه أي قوة أكثر كعشب" من بذور اللفت ، على سبيل المثال ، التي تم تعديلها وراثيًا لمقاومة مبيدات الأعشاب.

وفقًا لتوقعات إيفانز ، يجب أن يجعل النبات المضيء مفهوم البيولوجيا التركيبية مثيرًا للاهتمام وقريبًا من الناس.

يقول إيفانز إن سبب عدم ثقة الكثير من الناس في التكنولوجيا الحيوية هو أنهم لا يفهمونها. لكننا نعتقد أننا سنكون قادرين على تغيير الموقف تجاه التكنولوجيا الحيوية من خلال خلق شيء ملموس ، شيء يمكن للناس فهمه.

فهل سنرى حقاً غابة مليئة بالأشجار من باندورا ستحل محل أضواء الشوارع وتقلل من استهلاك الكهرباء وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون؟

يعترف تايلور بأن الوصول إلى هذا المستوى يتطلب الكثير من العمل الشاق.

هذا هو علم الأحياء ، لذلك يمكن أن تظهر دائمًا بعض الفروق الدقيقة التي لا نفهمها تمامًا. لكن لدينا بعض الأفكار حول كيفية تحقيق ما تريد.

حصل مطورو التلألؤ البيولوجي في كامبريدج على أولى نتائجهم البارزة ، وهي احتمالات إنشاء نباتات مضيئة ، في عام 2010 ، على الرغم من أن التطوير بدأ قبل ذلك بكثير.

تمكن مطورو-مجربو الهندسة الوراثية من إدخال مادة جينية معدلة مستخرجة من اليراعات معروفة للجميع ،
في البكتيريا وعزل المكونات الفردية التي يمكن نظريًا إدخالها في أي جينوم.

أعطت زجاجة نبيذ عادية مليئة بالبكتيريا المتوهجة ضوءًا كافيًا لقراءة صحيفة. قال الباحثون إنهم يرون إمكانية إنشاء نباتات متوهجة ، على الرغم من أنه لا تزال هناك بعض المشاكل التي يجري العمل للتغلب عليها.

يعتقد فريق المشروع أنه من الممكن اليوم إنشاء ليس فقط نباتات تصدر ضوءًا بألوان مختلفة ، ولكن تلك التي ستتوهج وفقًا لبرنامج محدد مسبقًا ، على سبيل المثال ، عند لمسها أو بعد قص الساق أو قصها ، أو في الليل فقط.

مع رؤية للمستقبل ، أنشأ فريق التطوير مشروع Glowing Plants وأطلق شركة استثمارية تلقت الكثير من الدعم ، وفي الأسبوع الأول ، تم بالفعل جمع أكثر من نصف مبلغ 400000 دولار المقصود باعتباره الهدف النهائي. تجاوز عدد الأشخاص الراغبين في دعم المشروع 3500 شخص ويستمر في النمو.

ما هي قيمة حملة النباتات المضيئة؟

يقول أنتوني إيفانز ، منسق هذا المشروع ، إن إطلاق حملة الاستثمار Kickstarter كان مدفوعًا بفرص جديدة للتنمية ، حيث أنها توفر فرصة لتطوير العلوم بطريقة مختلفة وأكثر انفتاحًا.

ليس لدى Glowing Plants أي خطط لتسويق الأشجار المتوهجة لاستخدامها كتركيبات إضاءة. ومع ذلك ، كحافز ، فإنها تقدم مواد وراثية للاستخدام الذاتي ، والتدريب ، وجوائز الحوافز لأي شخص يدعم مشروعهم مالياً.

على سبيل المثال ، أحد العروض التحفيزية لمنظمي هذا المشروع هو بذور نبات مضيء معدّل وراثيًا Arabidopsis thaliana. سيتم إرسال هذه البذور إلى كل من يتبرع بمبلغ 40 دولارًا للمشروع. التاريخ التقريبي الذي سيتمكن فيه المستثمرون من استلام بذورهم هو يونيو من العام المقبل ، أو قبل شهر إذا كانت الرسوم 120 دولارًا. سيتم تسليم نبات مضيء حي يمكنك التباهي به لأصدقائك واستخدامه كضوء ليلي مقابل 150 دولارًا.

بالنسبة للتبرعات التي تبلغ 5000 دولار أو أكثر ، سيستضيف ممثل الفريق ندوة ليوم واحد حول التلألؤ الحيوي. وسيتم تخليد اسم الشخص الذي يساهم بمبلغ 10000 دولار أو أكثر في الحمض النووي للنباتات المضيئة. من المعروف أنه حتى اليوم تم العثور على راعي واحد للمشروع.