Биолюминесценция или светящиеся деревья

Рано или поздно на смену «золотому свету» уличных фонарей придёт природная флуоресценция: сотрудники Национального университета Чэнь Кун и Академии наук Тайваня научились имплантировать биосветодиоды в листья растений. К тому же это позволит удалять углекислый газ из воздуха круглые сутки. Потому что светло! 

Хлорофилл, фотосинтетический пигмент, который придает листьям их характерный зелёный цвет, известен своей способностью поглощать определённые длины волн света. Однако при неких обстоятельствах хлорофилл и сам может светиться: при воздействии света с длиной волны около 400 нм он становится красным.

 

Одна загвоздка: фиолетовый свет взять неоткуда, особенно ночью. Решением стали наночастицы золота. При коротких длинах волн, невидимых человеческому глазу, они возбуждаются и начинают светиться фиолетовым. Этот свет попадает на близлежащие молекулы хлорофилла и возбуждает их, в результате чего хлорофилл начинает производить красное сияние. 

Пока учёным удалось показать работоспособность своей идеи только на водном растении Bacopa caroliniana. Над сухопутной флорой предстоит ещё немало потрудиться. Гораздо ближе к успеху студенты Кембриджского университета (Великобритания). Они решили взять за основу создания природы, которые и так уже светятся — правда, очень тускло. Им удалось получить генетически модифицированных светлячков и морскую бактерию Vibrio fischeri, в организме которых производство светящихся ферментов идёт стахановскими темпами. Часть генома, отвечающая за свечение, была затем пересажена кишечной палочке. Более того, студенты научились получать самые разные цвета. Итог: бактериальная колония размером с винную бутылку даёт достаточно света для чтения. 

Главная проблема такого подхода связана с тем, что он основан на луциферинах. Эти вещества, излучив свет, превращаются в оксилуциферин. Кембриджские исследователи смогли так подобрать гены, чтобы организм мог вырабатывать ферменты для переработки последнего. 
Учёные подсчитали, что организмам потребуется всего 0,02% энергии, полученной в ходе фотосинтеза, для создания конкуренции нынешнему уличному освещению. 
Результаты первого исследования опубликованы в журнале Nanoscale, а второго — представлены на Международном конкурсе генетически модифицированных машин, который проводится Массачусетским технологическим институтом (США).

По материалам compulenta.ru 

 


AlterPower