Rosjanie stworzyli tytoń, który świeci w ciemności

Pracownicy Instytutu Chemii Bioorganicznej Rosyjskiej Akademii Nauk i firmy Planta stworzyli rośliny, które mogą świecić w ciemności bez dodatku jakichkolwiek substancji lub promieniowania ultrafioletowego.

Bioluminescencja pozwala roślinom emitować światło widzialne dzięki utlenianiu lucyferyny przez specjalny enzym – lucyferazę. Niektóre zwierzęta i grzyby posiadają ten system, ale świecące rośliny nie istnieją w przyrodzie. Teraz okazało się, że lucyferyna grzybowa jest pochodną kwasu kawowego – powszechnego metabolitu roślinnego. W swojej pracy rosyjscy naukowcy wstawili do genomu tytoniu geny grzyba i uzyskali dzięki temu potrzebne substancje.

Tymi substancjami są dwa enzymy biosyntezy grzybowej lucyferyny (hyspidyny) z kwasu kawowego, gen lucyferazy i dodatkowy enzym przekształcający utlenioną lucyferynę z powrotem w kwas kawowy. Według genetyków, uzyskane przez nich świecenie roślin jest widoczne w ciemności nawet gołym okiem, nie potrzeba też żadnych dodatkowych substancji ani warunków do bioluminescencji. Świecenie można uchwycić nawet za pomocą aparatu smartfona.

Naukowcy wykazali, że luminescencja liści wzrasta wraz z uszkodzeniem tkanek i przy działaniu hormonów roślinnych. Jest raczej słaba, ale teoretycznie można ją wzmocnić, pracując nad ekspresją enzymów szlaku biosyntezy. Genetycy sugerują również, że ten szlak biosyntezy może być odtworzony także u zwierząt, jeśli zostanie uzupełniony kilkoma enzymami syntezy kwasu kawowego z aminokwasu tyrozyny.