Светящиеся растения придут на смену фонарям

Помните светящиеся растения в фильме «Аватар»? Фантастическая красота! Правда, и фильм фантастический, но сама идея о создании биолюминесцентных растений, похоже, начинает воплощаться в жизнь. Это может помочь решить проблему энергозатрат на освещение улиц и наших домов, на которое в настоящее время расходуется до 20% всего производимого электричества.

Большие надежды первоначально возлагались на генную инженерию. Известно, что некоторые живые организмы способны светиться. Самым ярким таким примером являются светлячки. Именно их гены, а также гены люминесцентных бактерий учёные внедряли в растения (табак и др.), но добиться того, чтобы эти гены работали в нужных органах растений, пока не очень получается.

Другая группа исследователей из Массачусетского технологического института решила использовать нанотехнологии, чтобы добиться контролируемого свечения у растений. Для этого в них вводились специально созданные кремниевые и полимерные наночастицы различных размеров, перемещение которых внутри растения осуществлялось по строго определённым направлениям.

Каждая частица содержала одно из трех веществ:
• люциферин, испускающий свет;
• люциферазу, необходимую для его модификации, чтобы он светился;
• кофермент А, способный повышать активность люциферазы.

Эти частицы под давлением в водной среде исследователи внедряли в устьица кресс-салата и других подопытных из мира флоры. Благодаря тому, что размер и поверхностный заряд у наночастиц разные, можно было проконтролировать, в каких именно тканях растения окажутся введённые вещества. Свечение можно и отключить. Для этого достаточно ввести соединение, которое блокирует действие люциферазы.

В результате был получен светящийся кресс-салат, у которого свечение получилось в 100 тысяч раз более ярким, чем у генно-модифицированного табака, и соответствовало примерно половине яркости светодиода мощностью 1 мкВт. Для сравнения: чтобы читать, нам требуется свет в тысячу раз ярче, к тому же кресс-салат светится всего четыре часа. Но экспериментаторы уверены в перспективности своей идеи и нацелены на создание растений, способных светиться в течение всего периода их существования. Только представьте себе: наши улицы будут освещать не фонари, а деревья, а дома светящееся растение в горшке заменит ночник.

Источник: sciencedaily.com