Close

Светящиеся растения в темноте: Растения светящиеся в темноте купить в интернет магазине

Содержание

Растение светящиеся в темноте Barbus 057 (10 см.)

  • Светящееся в темноте пластиковое растение.
  • Абсолютно безопасные для аквариума и рыб.
  • Выполнены из мягкого пластика
Страна производитель Китай
Высота (см.) 10 см
Материал Пластик
Происхождение Искусственое
Производитель Barbus (Китай)
Производитель
Артикул: Plant 057/10

Растение светящиеся в темноте Barbus 057 (10 см.) отзывы

Оставьте отзыв об этом товаре первым!

инженеры создали ярко светящиеся растения, которые можно перезаряжать

Исследователям из Массачусетского технологического института (MIT) заставили растения светиться. Причём не просто излучать лёгкое свечение, а освещать пространство вокруг себя.

Для того чтобы растение испускало яркий свет в течении нескольких минут, его достаточно было десять секунд «заряжать» с помощью светодиода. Таким образом растительный «фонарик» можно подзаряжать несколько раз.

Новая разработка учёных светит в десять ярче, чем первое поколение светящихся растений 2017 года, сообщается в пресс-релизе института.

«Создание рассеянного света с использованием возобновляемой химической энергии живых растений — смелая идея, – говорит соавтор работы профессор Шейла Кеннеди (Sheila Kennedy) из MIT. – Это фундаментальный сдвиг в нашем понимании [функционирования] живых растений и [использовании] электроэнергии для освещения».

Поясним, что исследователи уже несколько лет работают в области «нанобионики растений». Они стремятся наделить растения совершенно новыми функциями, внедряя в них специально разработанные наночастицы.

Первое поколение светящихся растений было «оборудовано» наночастицами с люциферазой и люциферином, благодаря которым в природе светятся тела светлячков.

Поместив эти вещества в листья кресс-салата, учёные получили тускло светящиеся растения. Чтобы при таком свете можно было читать книгу, нужно, чтобы растения излучали в тысячу раз более яркий свет. А ещё этот салат должен светиться в течение нескольких часов.

В ходе нового исследования, результаты которого были опубликованы 8 сентября 2021 года в издании Science Advances, учёные стремились разработать новые наночастицы, обеспечивающие более долгое и яркое свечение растений.

И это у них получилось. Исследователи решили создать своего рода конденсатор. Благодаря этому устройству электрические цепи могут накапливать электричество и высвобождать его по мере необходимости.

В светящихся растениях световой конденсатор накапливает свет в виде фотонов, постепенно высвобождая их с течением времени.

Для создания такого конденсатора использовался люминофор. Он способен поглощать видимый или ультрафиолетовый свет и затем испускать его в виде нетеплового свечения (люминесценции).

Люминофоры есть во многих механических часах. Этими веществами подсвечиваются деления на циферблате и стрелки.

Люминофором для растений стало соединение под названием алюминат стронция. Его можно преобразовать в наночастицы. Перед тем как поместить их в растения, исследователи покрыли частицы соединениями кремния. Это защитило растение от повреждений из-за такого вмешательства.

Наночастицы люминофора «загружаются» в листья растения через устьица — поры в наружном слое клеток. Накапливаются эти светящиеся частицы в паренхиме — внутренней части листа, выполняющей фотосинтез — и образуют в ней наноразмерную плёнку.

Микроскопическое изображение светящихся наночастиц (окрашены зелёным) внутри растения.

Такой способ накопления световых наночастиц не вредит растению и не снижает свечение наночастиц.

Учёные продемонстрировали, что всего 10 секунд голубого светодиодного света «напитали» растение фотонами так, что оно могло затем светиться около часа. Правда, наиболее яркий свет растение могло излучать всего около пяти минут после «зарядки».

«Перезаряжать» растения фотонами можно в течение двух недель. А по окончании эксперимента учёным даже удалось извлечь из листьев до 60% люминофора и использовать его повторно.

Исследователи также выяснили, что в качестве природных фонарей можно применять разные виды растений: они уже заставили светиться кресс-салат, базилик и табак.

Авторы работы также продемонстрировали, что могут заставить светиться листья крупного растения алоказии («слоновье ухо»).

Исследователи лелеют мечту, в которой деревья с широкими листьями смогут освещать общественные пространства вместо фонарей. Это может стать новым словом в альтернативной энергетике и со временем снизит нагрузку на природу и экологию, страдающую от растущего энергопотребления человечества.

В дальнейшем учёные планируют совместить наночастицы люминофора и люциферазы, которые использовались в исследовании 2017 года, чтобы добиться ещё большей яркости и долговечности своей разработки.

Ранее мы рассказывали о том, что витрины магазинов будут освещать «бактериальные фонари» . Писали мы и о трансгенных светящихся растениях, созданных российскими учёными. Более того, в России даже грибы научили светиться всеми цветами радуги.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе «Наука» на медиаплатформе «Смотрим».

Светящиеся цветы в темноте — 57 фото

1

Люминесцентные цветы


2

Светящиеся цветы


3

Живые светящиеся цветы


4

Биолюминесцентные растения


5

Ночник тюльпаны в вазе


6

Светящиеся розы


7

Красивые ночные цветы


8

Живые светящиеся цветы


9

Светящиеся цветы


10

Ночные цветы желтые


11

Красивые светящиеся цветы


12

Светящиеся цветы


13

Биолюминесцентный табак


14

Ночной светящийся цветок


15

Люминесцентные цветы


16

Букеты цветов светящиеся


17

Светящиеся букеты


18

Цветы со светодиодом


19

Люминесцентные цветы


20

Биолюминесцентные растения


21


22

Светящиеся цветы


23

Тёмно синие цветы


24

Светящиеся розы в темноте


25

Синие и фиолетовые розы


26

ДДП сад белых роз Сеул


27

Цветы которые светятся в темноте


28

Цветы из оптоволокна


29

Люминесцентные цветы


30

Люминесцентные цветы


31

Цветок тьмы


32

Светящиеся цветы в темноте


33

Светящиеся орхидеи


34

Светящиеся цветы


35

Светящиеся цветы


36

Светящиеся цветы


37

Светящиеся растения


38

Красивые светящиеся цветы


39

Светящиеся цветы


40

Светящиеся цветы в темноте


41


42

Светящиеся цветы в темноте


43

Светящиеся в темноте цветы в природе


44


45

Фиолетовый ночник


46

Светящиеся розы


47

Живые светящиеся цветы


48

Светящиеся букеты


49

Белый цветок в темноте


50

Светящиеся розы в темноте


51

Синяя роза на темном фоне


52

Светящиеся цветы в темноте


53

Люминесцентные цветы


54

Светящиеся цветы


55

Цветы ночью


56

Темно зеленые розы

Ученые создали растения, светящиеся в темноте

Природная биолюминесценция плохо изучена. До недавнего времени полностью был расшифрован только механизм свечения бактерий. Однако попытки создать стабильно светящиеся растения, используя бактериальную систему, не увенчались успехом, передает ria.ru

Чуть более года назад ученые российского научного стартапа Планта установили все компоненты, необходимые для биолюминесценции в грибах. Впервые был полностью расшифрован механизм свечения в сложном многоклеточном организме.

В новой работе авторы открытия показывают, что систему люминесценции грибов можно эффективно перенести на растения. Созданные ими растения трансгенного табака светятся, как минимум, в десять раз ярче по сравнению с предыдущими опытами.

Зеленое свечение исходит от листьев, стеблей, корней и цветков, его видно невооруженным глазом, и можно заснять на обычные фотоаппараты и смартфоны. Что немаловажно, устойчивое свечение не мешает растениям нормально расти и развиваться.

«Мы заметили, что метаболизм биолюминесцентных грибов и обычных растений имеет много общего. И теперь успешно перенесли необходимую для свечения ДНК из грибов в растения, создав растения с устойчивым свечением, превосходящим по яркости все предыдущие подходы», — приводятся в пресс-релизе Российского научного фонда, поддержавшего исследования, слова руководителя проекта по гранту РНФ, доктора химических наук, руководителя Отдела биомолекулярной химии в Институте биоорганической химии имени М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН Ильи Ямпольского.

В отличие от других широко используемых типов биолюминесценции, для поддержания стабильного свечения с помощью нового подхода не требуется добавления химических реагентов. Растения, содержащие грибную ДНК, светятся непрерывно на протяжении всего жизненного цикла, с момента прорастания до цветения. Свечение постоянно меняется, может образовывать необычные узоры и волны на листьях растения, позволяя впервые наблюдать внутренние процессы, обычно скрытые от глаз.

«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. До разработки светящихся растений об изучении динамики метаболизма можно было только мечтать. Новая технология позволяет оценивать фенольный метаболизм в минутных интервалах времени, и получать информацию о локализации процессов с точностью до миллиметров», — говорит один из авторов исследования, директор Ботанического сада МГУ, доктор биологических наук Владимир Чуб.

Ранее ученые выяснили, что грибы для свечения используют вещество фенольной природы — кофейную кислоту, которая также присутствует в растениях. 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. Еще один фермент превращает продукт реакции обратно в кофейную кислоту, замыкая цикл. Таким образом, для получения светящихся растений, исследователям было достаточно перенести всего четыре гена из грибов в растения.

Авторы проводили эксперимент на двух видах табака, однако, ученые отмечают, что созданная ими система биолюминесценции легко может быть перенесена и в другие растения.

Это открытие, по мнению авторов, найдет широкое применение в науке. Ученые смогут использовать свечение для наблюдения за внутренними процессами в растениях. Также оно может быть использовано для создания светящихся цветов, деревьев и других декоративных растений. Проектом предусмотрено создание коммерческого продукта, так что вполне возможно, что скоро светящиеся в темноте комнатные растения можно будет купить.

Ученые научились «заряжать» растения. Из них можно сделать светильники

В 2017 году американские ученые разработали первое поколение растений, которые способны излучать свет. Для этого они обработали их листья люциферазой — именно это вещество позволяет светлячкам светиться в темноте. Растения могли излучать свет на протяжении нескольких часов, но уровень яркости был минимальным. Недавно ученые улучшили свой результат, показав публике новое поколение светящихся растений. Их листья были покрыты новым веществом, которое обеспечивает более яркое свечение на протяжении примерно одного часа. Растение можно «заряжать» под синим светодиодом — воздействие на листья на протяжении 10 секунд позволяет растениям светиться еще один час. Как видно, группа ученых не стоит на месте и в скором времени может показать миру альтернативный способ освещения жилых помещений. Вы только представьте: наши дети и внуки смогут читать книги под светом домашних растений! Звучит интригующе, поэтому давайте разберемся подробнее, как все это работает.

В будущем растения можно будет использовать в качестве светильников

Какие растения светятся в темноте?

О новом поколении светящихся растений было рассказано в научном издании Science Alert. На этот раз в качестве светящегося вещества они использовали алюминат стронция, который поглощает свет и возвращает его в еще большем количестве. Вещество было внедрено в частицы диаметром в несколько сотен нанометров. Они, в свою очередь, были введены в листья через небольшие отверстия на их поверхности, которые именуются как устьица. Частицы накопились во внутреннем слое листьев и образовали собой тонкую пленку, которая не наносит вреда растению.

Светящиеся частицы внутри растения

В ходе экспериментов было выяснено, что пленка из алюмината стронция способна «заряжаться» светом как от солнца, так и светодиодной лампы. Ученые поставили растение под синий светодиод на 10 секунд и листья зарядились настолько, что испускали свет обратно на протяжении почти одного часа. Сообщается, что потом исследователи пробовали менять концентрацию светящегося вещества и время пребывания под лампой и добились лучшего результата. Постоянно подзаряжаясь, растение смогло выполнять функцию лампы на протяжении двух недель. После этого срока оно погибло, но ученым удалось извлечь из листьев 60% светящихся веществ и использовать их повторно на другом растении.

Слева структура обычного листа, справа — модифицированного

После экспериментов со свечением, исследователи решили выяснить, какие виды растений можно использовать в качестве светильников. Проще всего светящимся слоем можно оснастить жеруху обыкновенную (Nasturtium officinale), которая с древних времен используется людьми как листовой овощ. Это растение обладает 2—7 парами листьев круглой или овальной формы, а также крупным листом сверху. В России это растение чаще всего встречается в предгорьях Кавказа и Дагестана. Помимо него, в качестве светильников можно использовать табак обыкновенный (Nicotiana tabacum), базилик (Ocimum basilicum), маргаритку многолетнюю (Bellis perennis) и колоказию (Colocasia).

Разработанные американскими учеными светящиеся растения

Читайте также: В пустынях Калифорнии исчезают растения, и это невозможно остановить

Какими будут растения будущего?

Светящееся растение было продемонстрировано на выставке Plant Properties, которая прошла в Смитсоновском институте. На данный момент ученые занимаются созданием третьего поколения растений-светильников. Их особенность будет заключаться в том, что листья будут покрыты как нынешним алюминатом стронция, так и использованной в 2017 году люциферазой. В теории, совокупность этих веществ должно сделать свечение растений более ярким и длительным. Но это только предположение — чтобы убедиться в этом, нужно подождать результатов тестирования. Сейчас даже неизвестно, удастся ли ученым внедрить в листья сразу два вещества. Ведь не исключено, что они туда попросту не поместятся или приведут к быстрой гибели растений.

Как вы думаете, смогут ли ученые в будущем вырастить светящееся дерево? Пишите в комментариях или нашем Telegram-чате

Внедрение в растения дополнительных веществ для придания им новых функций называется нанобионикой растений. В 2014 году американским ученым удалось внедрить в растения углеродные нанотрубки и на 30% увеличить их способность к фотосинтезу. Также после модификации растения стали чувствительными к газам, которые загрязняют окружающую среду. Исходя из этого получается, что в будущем из растений можно будет создать не только осветительные приборы, но и датчики загрязненности.

Если вам интересны новости науки и техники, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете статьи, которые не были опубликованы на сайте!

Ученые уже давно пытаются модифицировать растения. Недавно они заставили картофель светиться, чтобы фермеры могли получать больший урожай. Но как все это взаимосвязано? Читайте в этом материале.

Семена цветов светящихся в темноте выращивание. Светящиеся растения почти не миф

Компания Bioglow создала необычное ГМО растение, которое, по словам создателей, светится в темноте. На презентации ботанического чуда разработчики из Bioglow продемонстрировали его свечение нескольким сотням присутствующих.

Чудо-растение

Технология генной модификации открывает широкие границы, однако некоторые исследователи убеждены в том, что это может быть слишком опасно, как для человека, так и для природы. Противников ГМО-продукции сегодня гораздо больше, чем сторонников, но её судьбу решит только время.

ГМО-растение — достижение геннетиков.

Ученые-генетики из компании Bioglow занимаются генными модификациями уже достаточно давно, и их растение, получившее название «аватар», является продуктом нескольких лет кропотливой работы. Добиться столь необычного эффекта для цветка удалось благодаря его генетической модификации с использованием генов морских глубоководных, водорослей.

Растение-аватар.

Свечение, которое производит растение в темноте, естественное, и является обычным явлением с точки зрения процесса фотосинтеза, во всяком случае, для морских растений. Цветок-светильник «аватар» не способен самостоятельно размножаться, более того, у «аватара» нет ни бутонов, ни плодов, так что нарушить естественный баланс природы из-за опыления насекомыми растение не сможет.

Выращивание ГМО-растения.

Использовать растения-«аватары» можно в декоративных целях. Чтобы почитать книгу в темноте, света растения будет недостаточно, но светящееся растение очень красиво смотрится в темноте и может быть использовано для декорирования. Живет «аватар» всего 2-3 месяца, а стоимость одного саженца составляет чуть более 1 доллара США.

Собака Баскервилей, своим светящимся в темноте оскалом доведшая до смерти сэра Чарльза Баскервиля и чуть было не уморившая Генри Баскервиля в романе Артура Конан Дойла, была обыкновенной собакой. Светилась она только благодаря злому умыслу и фосфору на морде. Однако живые организмы, самостоятельно светящиеся в темноте, действительно существуют.

Бактерии, медузы, моллюски, планктон, светлячки, скорпионы, грибы (в том числе и привычные опята). Сегодня учёным известно более восьми сот светящихся живых организмов. Большинство из них обитает в морях и океанах. Но вот представителей царства Флоры, обладающих способностью к биолюминесценции, учёные пока не обнаружили. Однако человек не привык ждать милостей от Природы: если она по какой-то причине «не додумалась» сделать светящиеся растения, «венец творения» готов сам взяться за это дело.

«Bioglow» – компания, создавшая концепт светящегося растения

В природе нет светящихся растений, потому что растения не нуждаются в биолюминесценции. В микромире свечение – это побочное явление при пищеварении: нейтрализация активного кислорода ферментами бактерий при расщеплении глюкозы. Светлячки и маленькие кальмары-ватазении используют свет для привлечения партнёров, медузы – в качестве шоковой защиты от тех, кто пытается их съесть.


Также есть охотники, привлекающие своих жертв свечением собственного тела. А некоторые виды глубоководных кораллов, по мнению учёных, способны слабый коротковолновый свет, проникающий в глубину, трансформировать в более яркие вспышки. Это явление используется как фитоподсветка для возможности фотосинтеза симбиотических колоний водорослей, живущих в коралловых зарослях.

Растениям светиться ни к чему. Поэтому потребовалось вмешательство генной инженерии, десятилетия работы и солидные капиталовложения. Хлоропласты растений – полуавтономные пластиды, существующие в симбиозе с растениями. Согласно гипотезе, когда-то они были самостоятельными, как и родственные хлоропластам цианобактерии, способные к свечению. Александр Кричевский (Сент-Луис, США) – специалист в двух областях: изучении явления биолюминесценции морских бактерий и микробиологии растений. У учёного возникла мысль об объединении двух хорошо знакомых ему дисциплин, что он и сделал, создав биотехнологическую компанию «Bioglow, Inc».

Starlight Avatar: воплощение звездного света

Компанией Александра Кричевского был создан концепт светящегося растения – «Starlight Avatar®».


Свечение Starlight Avatar (растения табака) основано на внедрении в геном растения части гена светлячка – молекулы люциферазы. Чтобы Starlight Avatar светился, необходим катализатор – реакция свечения происходит при окислении люциферазы под действием кислорода в присутствии фермента люциферина. Люциферин содержался в питательной среде, в которой выращивалось растение.


Свечение нового поколения генно-модифицированных растений (слева) в сравнении с Starlight Avatar (справа). Фото с сайта bioglowtech.com
В 2014 году на аукционе компанией Bioglow было продано двадцать экземпляров светящихся Starlight Avatar, растущих в специальных контейнерах. Пока этот свет очень слабый, но лаборатория Александра Кричевского работает над увеличением яркости.

Пока – из области фантастики

В планах Bioglow – создание растений, которые не только смогут украсить ландшафт ночью, но и помогут сэкономить на уличном освещении. Но пока светящиеся растения – это из области фантастики. Starlight Avatar испускает свет, только если его поливать соответствующим раствором.

Российские учёные, работающие над исследованием биолюминесценции и созданием самостоятельно светящихся растений в лаборатории биомолекулярной спектроскопии Института биоорганической химии Российской Академии наук под руководством Ильи Ямпольского, считают, что пока ещё рано планировать клумбы на своих участках с учётом светящихся в темноте роз или пионов и выкорчёвывать живую изгородь, чтобы поменять её на светящуюся.

Они называют биолюминесценцию растений одним из самых амбициозных проектов: «Идеальный вариант, который пока не удался никому, включает в себя расшифровку всего пути биосинтеза люциферина, который может быть многоэтапным процессом с участием большого числа белков. Потом – встраивание в геном другого организма генов, кодирующих все эти белки и люциферазу. На данный момент расшифрован биосинтез только бактериального люциферина, однако эта система тяжело адаптируется к растениям и животным. И реализация такого подхода представляется маловероятной».


Семян светящихся цветов пока ещё купить нельзя (если вы, конечно, не заплатили 40 $ за гипотетическую возможность получить семена генно-модифицированной резуховидки Таля в краудфандинговом проекте ). Но не расстраивайтесь: зато можно приобрести искусственные светящиеся камни – для декора дорожек на своём участке, создания альпийских горок, видимых и в темноте, и даже для отделки фасада дома. Ну, или на крайний случай – хотя бы для декорирования аквариума.

Светящееся растение? Нет, не видели

— Я когда-нибудь получу свое растение? Уже годы прошли. Мне просто любопытно.

— Как мне получить свои 40 долларов обратно?

— Я уже махнул рукой на это дело и считаю, что просто потерял деньги.

Такие комментарии в избытке можно найти на странице проекта Glowing plant в Facebook. В 2013 году группа ученых начала кампанию по сбору денег на создание светящихся растений. Идея авторов проекта звучит довольно просто по нынешним временам: взять гены, которые позволяют бактериям светиться, собрать из них единый фрагмент, вставить нужную последовательность в геном резуховидки и получить светящееся растение. Поначалу все шло отлично — проект собрал почти полмиллиона долларов. Но никаких светящихся растений его подписчики так и не увидели, а авторы переключились на создание мха, пахнущего пачулями .

Растения, рыбы и бактерии

Ученые за последние годы создавали кошек, кроликов и даже овец, которые могут светиться благодаря встроенным в их ДНК генам флуоресцентных белков. Есть даже декоративные рыбки GloFish, которые продаются для домашних аквариумов.

«GloFish — это рыбы, которые светятся благодаря флуоресцентным белкам. В природе такие белки встречаются у многих медуз, некоторых рачков и даже наших с вами далеких родственников, самых примитивных хордовых — ланцетников. Эти белки искусственно внедрены с помощью методов генной инженерии во многие другие организмы: в столь успешно продающихся GloFish, в мышей, а также во многие растения», — рассказал Ямпольский.


Флуоресцентные рыбки GloFish

Флуоресцентные белки также получили широкое распространение в молекулярной биологии, поскольку их можно использовать в качестве метки, которая будет вырабатываться вместе с определенным белком и позволит посмотреть, когда этот белок начинает образовываться в организме и где именно.

«Почему же при этом рыбы продаются, а растений в продаже мы не видим? Ответ кроется в природе флуоресценции: флуоресцентные белки светятся только в ответ на облучение их светом. Как во многих процессах, часть энергии теряется, и на выходе получается свет с другой длиной волны, то есть другого цвета. GloFish светятся не всегда, а только если на них светить ультрафиолетом, вот тогда они и становятся похожи на модниц на дискотеке», — объяснил ученый.


Флуоресцентные мышата

Сложнее, чем кажется

Идея проекта Glowing Plant в том, что растение должно светиться само по себе, а для этого нужен другой механизм — биолюминесценция.

Биолюминесценция — это свечение живых организмов, и встречается она среди тысяч очень различающихся видов, в основном морских. «Для того чтобы применять биолюминесценцию, необходимо знать, как она работает, но для многих организмов на этот вопрос до сих пор нет ответа. В основе природы свечения всегда лежит химическая реакция, а вот химическое строение ее участников — индивидуальная особенность каждого организма. Этим мы и занимаемся. Наша основная задача — узнать, как устроены светящиеся молекулы люциферин и люцифераза и как происходит сама химическая реакция», — рассказал Ямпольский.

Заставить растение или другой организм светиться благодаря механизму биолюминесценции — куда более сложная задача, чем просто встроить в ДНК ген флуоресцентного белка. В относительно простом варианте, который был реализован уже в 1986 году, в ДНК табака встроили ген люциферазы светлячка и поливали растение раствором с люциферином. Получившийся в результате табак действительно светился, что можно увидеть на его фотографии , сделанной с выдержкой в 24 часа.

«Идеальный вариант, который пока не удался никому, включает в себя расшифровку всего пути биосинтеза люциферина, который может быть многоэтапным процессом с участием большого числа белков. Потом — встраивание в геном другого организма генов, кодирующих все эти белки и люциферазу. На данный момент расшифрован биосинтез только бактериального люциферина, однако эта система тяжело адаптируется к растениям и животным. И реализация такого подхода мне представляется маловероятной», — отметил исследователь.


«Лампа» из генетически модифицированных светящихся бактерий кишечных палочек

«По разным оценкам, существует около 40 различных люциферинов и механизмов биолюминесценции. До недавнего времени было известно лишь семь структур люциферинов. Однако благодаря работе нашего научного коллектива за последние три года были установлены еще три новые структуры — люциферина вида Fridericia heliota , а также люциферина и люциферазы высших грибов. Мы не только знаем, как устроены эти молекулы, — мы умеем их синтезировать, понимаем, как именно происходят химические реакции свечения, умеем запускать их в пробирке и даже управлять цветом, правда, пока ограниченно. На подходе — структура люциферина многощетинкового червя, в более ранней стадии исследования — еще несколько объектов: моллюски, полихеты, акулы и другие», — рассказал исследователь.

Возможности применения биолюминесценции многообразны. В промышленности — для быстрого определения бактериального загрязнения, в науке — для изучения различных процессов, например при создании лекарственных препаратов. На сегодняшний день оборот биолюминесцентных технологий оценивается в миллиарды долларов в год.

«Задача создания биолюминесцирующего растения — одна из самых амбициозных и интересных с научной точки зрения. Однако мы еще не вышли на завершающий этап и хвастаться пока не будем. Тем не менее мы трудимся в этом направлении и, возможно, однажды сможем подарить миру самостоятельно светящееся растение», — сказал ученый.

Материал помогали готовить коллеги Ильи Ямпольского — Надежда Маркина и Зинаида Осипова.

Все любители киноленты «Аватар» наверняка обратили внимание на удивительные светящиеся растения джунглей Пандоры. Но сейчас это уже не фантастика,совсем недавно ученые изобрели растения, способные ярко светиться ночью.

Первые прототипы

Первые такие образцы удалось получить команде Стивена Хоувелла еще в 1986 году. Путем генного модифицирования обычной морковки и табака, они стали содержать одну люциферазу (область растений, отвечающая за люминесценцию), но зато в растениях отсутствовал люциферин (пигмент который светится). Вся сложность лежала в том, что чтобы получить люциферазу нужно было добавить в ДНК единичный ген, но чтобы получить люцеферин нужна была целая их совокупность. В результате растения, которые создали таким путем, требовали обработки люцефирином или добавления его в почву. Это можно увидеть и по фотографиям таких растений, на которых у табака гораздо ярче светятся корни и стебли,по которым идет светящийся фермент.

Первое растение,которое могло светиться самостоятельно, было создано только в 2010 году. Ученые из Израиля и США придумали способ заставить растения вырабатывать люцефирин самостоятельно. Для этого они добавили ген от бактерий Photobacterium leiognathi. К тому же ген от бактерии был встроен в ген хлоропласта, для того чтоб он не смог отдаваться с пыльцой.

Но такие растения светились незначительно, чтобы увидеть эффект нужно было делать фотографии с большой выдержкой. Такая ситуация была связана с не приживаемостью генов в чужом организме. Тем не менее, создатель методики производства светящихся растений зарегистрировал патент на них. Ведь для того чтобы продолжить работу и провести ряд опытов, этого было вполне достаточно.

Шаг вперёд

Научных сотрудников даже можно не кормить, если дать им возможность присоединить люциферазы к любому гену, чтоб увидеть, как они начинают работать и соответственно светиться. Такой подход не работает как краситель, он дает чистый натуральный свет. Изначально не планировалось применить методику светящихся растений для чего-то шикарного, Только группе студентов Кембриджа пришла в голову такая идея. В 2010 году девять смельчаков задались мыслью создать декоративные растения, которые будут светиться по настоящему.

Молодые люди внесли в фермент синтеза люциферина фермент его восстановления (победив трудности всех предыдущих разработок), в качестве основы взяв гены светляка Luciola cruciata. Сделали еще ряд усовершенствований. Как результат была создана колба с бактериями, которые давали достаточно свечения даже для чтения.

Оно светится!

Массовое появление зеленых светляков стало возможным из-за встречи Омри Амирав-Дрори, предпринимателя Энтони Эванса и ученого генетика Кайла Тейлора. Запущенный ими в Сан-Франциско план был демонстрацией возможностей генной инженерии.

Для своих тестов специалисты выбрали любимое растение резуховидку Таля (Arabidopsis thaliana). Это была дикая капуста, которая имела практически полностью изученный генетический потенциал. Это растение даже запускалось в космос на советскую станцию, а НАССА планирует озеленить с его помощью луну. Следующим шагом ученых будет создание светящейся розы.

Так как поддержки со стороны государства ожидать не приходилось, группа специалистов создала на сайте кикстартер проект который требовал около 60 000$, но благодаря популярности идеи, ребята смогли набрать более 400 000$. Всем кто помог в развитии проекта финансово, ученые пообещали прислать семена растений которые вырастут и станут светиться.

Сомнения «зелёных»

Что же на счет защитников природы? Изначально они хорошо реагировали на такие работы. Ведь если посадить по улице массу светящихся деревьев, можно сэкономить море электроэнергии и сократить загрязнение окружающей среды. Мало того, такие растения могли бы стать невероятно красивыми дополнениями для любого интерьера или ландшафтного дизайна. Но когда дело дошло до практики, зеленые забили тревогу.

По словам некоторых специалистов, массовое распространение светящихся растений способно привести к не контролированному выбросу в окружающий мир ГМО элементов. Каждый помогший проекту мог выращивать светляки и говорить о каком-либо контроле за этим не приходилось. Тем более правительство Америки не могло осуществлять контроль таких растений, так – как они не употреблялись в пищу.

Наша цель — свой ФабЛаб в Санкт-Петербурге!
Следите за новостями!

Созданы стабильно светящиеся в темноте растения — Рамблер/новости

Международная команда ученых создала растения, свечение которых видно невооруженным глазом. Они в десять раз ярче разработанных ранее аналогов. Разработчики планируют в скором времени начать продавать такие декоративные растения. О своей работе поддержанные грантом Российского научного фонда исследователи рассказали в журнале Nature Biotechnology.

Фото: Tatiana Mitiouchkina et al./Nature BiotechnologyTatiana Mitiouchkina et al./Nature Biotechnology

«Ранее мы заметили, что в метаболизме биолюминесцентных грибов и обычных растений есть много общего и решили попробовать перенести необходимую для свечения ДНК из грибов в растения. Нам удалось это сделать и теперь мы впервые получили растения, который выдают устойчивый и яркий биолюминесцентный свет, — говорит один из исследователей, руководитель отдела биомолекулярной химии в Институте биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН Илья Ямпольский.

Такие светящиеся растения — не просто красивое декоративное украшение. Это внутреннее свечение удобно использовать для наблюдения за внутренними процессами в растениях. В отличие от других широко используемых типов биолюминесценции, для поддержания стабильного свечения с помощью нового подхода не требуется никаких химических реагентов. Растения с грибной ДНК способны излучать свет непрерывно на протяжении всего жизненного цикла, с момента прорастания и до цветения.

По словам исследователей, растения способны создавать более миллиарда фотонов в минуту. Предыдущие попытки создать такие организмы включали внедрение в них генов светлячков. Но тогда свечение получилось слабым, так как растение имеет собственный метаболизм и системы, которые в корне отличны от тех, что имеются у светлячков. В новой работе ученые специально подобрали такие гены, которые хорошо встраиваются в метаболизм растений и могут органично функционировать в них.

Природная биолюминесценция плохо изучена. До недавнего времени полностью был расшифрован только механизм свечения бактерий. Чуть более года назад биологи смогли установить все компоненты, которые необходимы для биолюминесценции в грибах. Они впервые полностью расшифровали механизм свечения в сложном многоклеточном организме. Теперь эти принципы удалось использовать для переноса «светящихся» генов из грибов в растения. Зеленое свечение исходит от листьев, стеблей, корней и цветов, его видно невооруженным глазом, и можно заснять на обычные фотоаппараты и даже смартфоны.

Авторы исследования привили это свойство двум видам табака. Это удобные экспериментальные объекты, которые широко используются в генетике благодаря особенностям их генов и быстрого роста. Но, по словам авторов, перенести биолюминесцентное свечение от грибов можно и в другие растения. Другие ученые смогли продемонстрировать возможность привить эти свойства растениям других видов, включая барвинок, петунию и розу. В будущем можно ожидать создание еще более ярких организмов, в том числе таких, которые могли бы изменять яркость или цвет свечения в ответ на людей и окружение.

Светящиеся в темноте растения могут служить пассивным освещением для общественных мест . В последнем эксперименте команда заставила их светиться намного ярче, чем растения первого поколения, без вреда для их здоровья.

Развивающаяся область «нанобионики растений» включает внедрение наночастиц в растения, чтобы дать им новые возможности. Предыдущая работа команды Массачусетского технологического института позволила создать растения, которые могут посылать электрические сигналы, когда им нужна вода, шпинат, который можно использовать для обнаружения взрывчатых веществ, и кресс-салат, который светится в темноте.

Каким бы интересным ни был последний, свечение было не особенно ярким — примерно как те пластиковые светящиеся звезды, которые многие из нас прикрепляли к потолку в детстве. Это крутая новинка, но она не очень помогает в окончательном варианте использования пассивного освещения.

Теперь исследователи увеличили яркость до более практичного уровня. Ключевым моментом было переключение светящихся компонентов с люциферазы и люциферина, которые придают свечение светлячкам, на люминофорные материалы. Эти материалы поглощают и сохраняют видимый и ультрафиолетовый свет и медленно выделяют его в виде фосфоресценции.

«Создание окружающего света с помощью возобновляемой химической энергии живых растений — смелая идея», — говорит Шейла Кеннеди, автор исследования. «Это представляет собой фундаментальный сдвиг в том, как мы думаем о живых растениях и электрической энергии для освещения».

В этом случае команда использовала наночастицы из алюмината стронция в качестве люминофора и покрыла их кремнеземом, чтобы они не повреждали растения. Затем они проникают через поры в листья и в конечном итоге накапливаются в слое, называемом мезофиллом.

Несколько примеров светящихся в темноте растений

MIT

После воздействия солнечного света или светодиодов растения будут светиться зеленым цветом. Команда протестировала эту технику на ряде растений, включая кресс-салат, табак, базилик, маргаритки и слоновье ухо, и обнаружила, что всего 10 секунд воздействия синих светодиодов заставляют растения светиться до часа. Как и следовало ожидать, свет наиболее яркий в первые несколько минут, а затем тускнеет в течение следующего часа.

Свет был в 10 раз ярче, чем в предыдущей версии, и, что важно, имплантаты наночастиц не нарушали нормальные функции растений, такие как фотосинтез и испарение воды через листья.

Конечная цель, по словам команды, состоит в том, чтобы попытаться разработать светящиеся растения, которые можно было бы использовать для пассивного освещения улиц или других общественных мест, снижая потребление энергии, необходимой для уличного освещения. Следующими шагами к этой цели является объединение новых наночастиц алюмината стронция с более ранними наночастицами люциферазы, чтобы сделать свечение более ярким и продолжительным.

«Если бы живые растения могли стать отправной точкой передовых технологий, растения могли бы заменить нашу нынешнюю неустойчивую городскую сеть электрического освещения для взаимной выгоды всех зависящих от растений видов, включая людей», — говорит Кеннеди.

Исследование опубликовано в журнале Science Advances .

Источник: Массачусетский технологический институт

Взгляд на светящиеся естественным образом растения и животные – журнал Scout Life

С научной точки зрения, биолюминесценция — испускание света живым организмом — это реакция, вызванная комбинацией химических веществ.Но это гораздо больше: это дикое световое шоу на природе.

Посмотрите на эти светящиеся растения и животные.

Команда Светлячков

Светлячки, самые распространенные биолюминесцентные существа, используют свой свет для поиска любви. По всей центральной и восточной части США светлячки освещают летние ночи. Каждый июнь вы можете увидеть тысячи синхронно мигающих светлячков в кемпинге Элкмонт в Грейт-Смоки-Маунтинс.

Сигнальная лампа

Когда многоножка Motyxia, многоножка из национальных парков Секвойя и Кингз-Каньон в Калифорнии, испускает свой жуткий зеленовато-синий свет, это предупреждение.Хищники, такие как мыши, жаждущие перекусить вечером, получат отравление цианидом, если осмелятся пообедать этими насекомыми.

Светящийся под

Светлячки (с научной точки зрения, Arachnocampa luminosa) встречаются только в Новой Зеландии, и их можно увидеть тысячами в пещерах Вайтомо, возраст которых составляет 30 миллионов лет. Они заманивают добычу, такую ​​как мухи и многоножки, на длинные освещенные лески.

Биолюминесцентный отсек

Вода светится ночью! В заливе Москито у побережья Вьекеса, Пуэрто-Рико, миллионы полурастительных и полуживотных организмов, называемых динофлагеллятами (разновидность планктона), светятся ночью.Всякий раз, когда их водная среда обитания нарушается, они излучают голубое свечение. На галлон воды приходится до 720 000 организмов.

Светящееся желе

Хрустальные медузы обитают в Тихом океане у западного побережья США, от Пьюджет-Саунд в Вашингтоне до залива Сан-Диего в Калифорнии. Они мигают синим светом, а иногда и зеленым.

Глубокое сияние

По крайней мере, на глубине 1600 футов ниже поверхности океана вы найдете рыбу-дракона с отвислой челюстью.Этот жуткий хищник обладает огромными клыками, а его тело имеет красные, синие и зеленые «огоньки». Красный светит, как фонарик, на еду стрекозы, в основном на криль и креветки.

Зачарованные грибы

Известно 71 вид светящихся грибов, самый яркий из которых (Agaricus gardneri) растет в бразильском штате Пиауи. В Соединенных Штатах лисий огонь можно найти в осеннем лесу. Бенджамин Франклин предложил использовать его для освещения одной из первых подводных лодок.

Сумасшедший коралл

Никто точно не знает, почему кораллы Стены Кровавого залива на Каймановых островах светятся. Некоторые говорят, что свет экранирует ультрафиолетовые лучи солнца. Другие говорят, что это привлекает добычу.

Проверьте светящийся коралл Стены Кровавого залива

Самый огромный гриб в мире

В Национальном лесу Малер в штате Орегон гигантский поедающий деревья гриб Armillaria solidipes, более известный как опята, теперь покрывает 2200 акров.Большая часть из них находится под землей. Его шляпки грибов освещают лес зеленоватым оттенком. По оценкам ученых, этому организму не менее 2400 лет.

Проверьте это!

Исследователи Массачусетского технологического института создали светящиеся растения, заменяющие электрическое освещение

 

ВИДЕНИЕ Массачусетского технологического института состоит в том, чтобы заменить лампы светящимися растениями

 

‘представьте, что вместо того, чтобы включать лампу, когда стемнеет, вы могли бы читать при свете светящееся растение на вашем столе.’

 

Инженеры Массачусетского технологического института (MIT) нашли еще один способ автономного источника света, не требующий ни лампочек, ни электричества. они вводили специальные наночастицы в листья кресс-салата, превращая накопленную химическую энергию растения в световое излучение в течение почти четырех часов. их цель состоит в том, чтобы изменить растения, чтобы они служили настольной лампой или даже были достаточно яркими, чтобы освещать все рабочее пространство. «Эта технология также может быть использована для обеспечения внутреннего освещения низкой интенсивности или для преобразования деревьев в уличные фонари с автономным питанием», исследователи говорят.

 


растение никоим образом не генетически модифицировано и не является продуктом ГМО

видео все еще любезно предоставлено Массачусетским технологическим институтом (MIT)

 

Команда Массачусетского технологического института (подробнее см. здесь) использовала люциферазу, фермент, обеспечивающий покраснение светлячков. «люцифераза действует на молекулу, называемую люциферином, заставляя ее излучать свет.другая молекула, называемая коферментом А, помогает процессу, удаляя побочный продукт реакции, который может ингибировать активность люциферазы», ​​ , как они упоминают в видео «светящиеся растения». «чтобы поместить частицы в листья растений, исследователи сначала суспендировали частицы в растворе. растения погружали в раствор, а затем подвергали воздействию высокого давления, что позволяло частицам проникать в листья через крошечные поры, называемые устьицами». предыдущие попытки — опирались на генно-инженерные растения для экспрессии гена люциферазы — давали свечение в течение примерно 45 минут, но исследователи постепенно улучшили метод, который можно было использовать для любого типа растений.до сих пор они успешно тестировали, заставляя рукколу, шпинат, капусту и кресс-салат излучать свет в течение четырех часов. свет, излучаемый 10-сантиметровым саженцем кресс-салата, составляет примерно одну тысячную от количества света, необходимого для чтения. однако исследователи Массачусетского технологического института ожидают, что если они оптимизируют концентрацию и скорость высвобождения компонентов, то смогут увеличить излучаемый свет и его продолжительность. в планах на будущее они стремятся разработать способ рисования или распыления наночастиц на листьях растений.

 

«Наша цель — провести одну обработку, когда растение представляет собой сеянец или взрослое растение, и сделать так, чтобы она продолжалась в течение всего срока службы растения», — говорит страно (факультет химического машиностроения Массачусетского технологического института). «наша работа очень серьезно открывает двери для уличных фонарей, которые представляют собой не что иное, как обработанные деревья, и для непрямого освещения вокруг домов».

видео кадр любезно предоставлен Массачусетским технологическим институтом

 

1/2

изображения исследовательской группы Strano (SRG), излучение зеленого света листьев кресс-салата было зарегистрировано с помощью камеры после короткого (5 с) воздействия синего светодиода.Интенсивность света, зарегистрированная непосредственно после возбуждения (0 мин) и 1 мин, демонстрирует монотонное затухание с течением времени.

модифицированный отдельный лист и соответствующий стебель растения кресс-салата показали характерное свечение в начале (0 мин) и 1 мин, четкое указание на одиночное Листья и одиночная модификация ствола

Информация о проекте:

Название: Проект светоизлучающего завода

By: Research STRANO Group (SRG), Департамент химической техники на MIT

Кристина petridou I designboom

09 октября 2021 г.

Политика санкций — наши внутренние правила

Эта политика является частью наших Условий использования.Используя любой из наших Сервисов, вы соглашаетесь с этой политикой и нашими Условиями использования.

Как глобальная компания, базирующаяся в США и осуществляющая деятельность в других странах, Etsy должна соблюдать экономические санкции и торговые ограничения, включая, помимо прочего, те, которые введены Управлением по контролю за иностранными активами («OFAC») Департамента США. казначейства. Это означает, что Etsy или любое другое лицо, использующее наши Сервисы, не может принимать участие в транзакциях, в которых участвуют определенные люди, места или предметы, происходящие из определенных мест, как это определено такими агентствами, как OFAC, в дополнение к торговым ограничениям, налагаемым соответствующими законами и правилами.

Эта политика распространяется на всех, кто пользуется нашими Услугами, независимо от их местонахождения. Ознакомление с этими ограничениями зависит от вас.

Например, эти ограничения обычно запрещают, но не ограничиваются транзакциями, включающими:

  1. Определенные географические области, такие как Крым, Куба, Иран, Северная Корея, Сирия, Россия, Беларусь, Донецкая Народная Республика («ДНР») и Луганская Народная Республика («ЛНР») области Украины, или любой отдельный или юридическое лицо, работающее или проживающее в этих местах;
  2. Физические или юридические лица, указанные в санкционных списках, таких как Список особо обозначенных граждан (SDN) OFAC или Список иностранных лиц, уклоняющихся от санкций (FSE);
  3. Граждане Кубы, независимо от местонахождения, если не установлено гражданство или постоянное место жительства за пределами Кубы; и
  4. Предметы, происходящие из регионов, включая Кубу, Северную Корею, Иран или Крым, за исключением информационных материалов, таких как публикации, фильмы, плакаты, грампластинки, фотографии, кассеты, компакт-диски и некоторые произведения искусства.
  5. Любые товары, услуги или технологии от ДНР и ЛНР, за исключением соответствующих информационных материалов, и сельскохозяйственных товаров, таких как продукты питания для людей, семена продовольственных культур или удобрения.
  6. Ввоз в США следующих товаров российского происхождения: рыбы, морепродуктов, непромышленных алмазов и любых других товаров, время от времени определяемых министром торговли США.
  7. Вывоз из США или лицом США предметов роскоши и других предметов, которые могут быть определены США.S. Министр торговли, любому лицу, находящемуся в России или Беларуси. Список и описание «предметов роскоши» можно найти в Приложении № 5 к Части 746 Федерального реестра.
  8. Товары, происходящие из-за пределов США, на которые распространяется действие Закона США о тарифах или связанных с ним законов, запрещающих использование принудительного труда.

Чтобы защитить наше сообщество и рынок, Etsy принимает меры для обеспечения соблюдения программ санкций. Например, Etsy запрещает участникам использовать свои учетные записи в определенных географических точках.Если у нас есть основания полагать, что вы используете свою учетную запись из санкционированного места, такого как любое из мест, перечисленных выше, или иным образом нарушаете какие-либо экономические санкции или торговые ограничения, мы можем приостановить или прекратить использование вами наших Услуг. Участникам, как правило, не разрешается размещать, покупать или продавать товары, происходящие из санкционированных районов. Сюда входят предметы, которые были выпущены до введения санкций, поскольку у нас нет возможности проверить, когда они были действительно удалены из места с ограниченным доступом. Etsy оставляет за собой право запросить у продавцов дополнительную информацию, раскрыть страну происхождения товара в списке или предпринять другие шаги для выполнения обязательств по соблюдению.Мы можем отключить списки или отменить транзакции, которые представляют риск нарушения этой политики.

В дополнение к соблюдению OFAC и применимых местных законов, члены Etsy должны знать, что в других странах могут быть свои собственные торговые ограничения и что некоторые товары могут быть запрещены к экспорту или импорту в соответствии с международными законами. Вам следует ознакомиться с законами любой юрисдикции, когда в сделке участвуют международные стороны.

Наконец, члены Etsy должны знать, что сторонние платежные системы, такие как PayPal, могут независимо контролировать транзакции на предмет соблюдения санкций и могут блокировать транзакции в рамках своих собственных программ соответствия.Etsy не имеет полномочий или контроля над независимым принятием решений этими поставщиками.

Экономические санкции и торговые ограничения, применимые к использованию вами Услуг, могут быть изменены, поэтому участники должны регулярно проверять ресурсы по санкциям. Для получения юридической консультации обратитесь к квалифицированному специалисту.

Ресурсы: Министерство финансов США; Бюро промышленности и безопасности Министерства торговли США; Государственный департамент США; Европейская комиссия

Последнее обновление: 18 марта 2022 г.

Ученые разработали перезаряжаемую светящуюся в темноте установку, которая может заряжаться от светодиода

Перезаряжаемая светоизлучающая установка, которая светится после 10-секундной зарядки от светодиода, считается достижением в новой области нанобионики .

Эти инженерные растения могут излучать свет, который в 10 раз ярче, чем светящиеся растения первого поколения, о чем сообщила та же команда в 2017 году, согласно исследованию, опубликованному в журнале Science Advances.

Ученые, в том числе Шейла Кеннеди из Массачусетского технологического института (MIT), заявили, что результаты могут проложить путь к будущему, в котором инфраструктура освещения из живых растений сможет «играть неотъемлемую часть пространств, где люди работают и живут.»

«Мы хотели создать светоизлучающее растение с частицами, которые будут поглощать свет, сохранять часть его и постепенно излучать. Это большой шаг к растительному освещению», — сказал Майкл Страно, старший автор исследования и профессор химического машиностроения Массачусетского технологического института.

Лаборатория Страно, согласно странице с профилем университета, работает над тем, чтобы придать растениям новые свойства путем внедрения в них различных типов наночастиц.

В текущем исследовании Страно и его команда использовали «световой конденсатор», сделанный из материала, известного как «люминофор», для хранения света в виде фотонов и постепенного его высвобождения с течением времени.

Растения могут ярко светиться в течение нескольких минут всего за 10 секунд зарядки. а затем медленно отпустите его в виде фосфоресцентного свечения.

Они покрыли эти наночастицы люминофора, которые в несколько тысяч раз меньше ширины человеческого волоса, кремнеземом, чтобы защитить растения от повреждений.

Из-за небольшого размера этих частиц они проникали в растения через их устьица — маленькие дыхательные поры, расположенные на поверхности листьев — и накапливались в губчатом слое, называемом мезофиллом.

После примерно 10 секунд воздействия синего светодиода растения, наполненные люминофором, могли излучать свет в течение примерно часа, при этом свечение было самым ярким в течение первых пяти минут, а затем постепенно уменьшалось, отмечается в исследовании.

Ученые заявили, что эти растения можно непрерывно заряжать в течение как минимум двух недель.

Ученые говорят, что листья растения, называемого таиландским слоновьим ухом, потенциально могут быть использованы в качестве источника наружного освещения », — говорится в заявлении профессора архитектуры Массачусетского технологического института Кеннеди. «Это представляет собой фундаментальный сдвиг в том, как мы думаем о живых растениях и электрической энергии для освещения».

Когда исследователи оценили, мешают ли наночастицы нормальному функционированию этих насыщенных фосфором растений, они обнаружили, что светящиеся растения способны фотосинтезировать и испарять воду через свои устьица нормально в течение 10-дневного периода.

Изготовление биолюминесцентных растений | Спросите у биолога

О чем рассказ?

Что вызывает свечение в этой океанской воде? Нажмите, чтобы узнать больше.

Ночь приносит с собой тьму. Но он также показывает вещи, которые могут светиться в темноте, такие как луна и звезды. Эти вещи, которые светятся в темноте, вдохновляли людей на протяжении поколений. Мы даже создали вещи, имитирующие это свечение.

Щелчок и встряхивание могут дать нам браслеты, светящиеся в темноте, и мы можем создать свое собственное ночное небо с пластиковыми звездами.Но что, если мы изменим естественные вещи, чтобы они тоже светились в темноте? В статье PLOS ONE «Автолюминесцентные растения» ученые выяснили, как заставить растения светиться в темноте. Эта новая технология может помочь нам создать инопланетные ландшафты на Земле, но она также рассказала ученым о генах, общих для растений с их растениями. предки.

Общая ДНК

Когда людей просят назвать что-то, что светится в темноте, люди могут подумать о предметах, которые искусственно светятся. Но некоторые организмы, такие как светлячки, некоторые медузы и бактерии, также могут светиться в темноте.Многие из этих организмов тоже светятся по-разному. Ученые недавно открыли способ передачи этой способности светиться в темноте другим организмам, которые обычно не светятся.

ДНК растений и бактерий очень похожа. Возможно, это означает, что ученые могут использовать светящуюся ДНК бактерий для роста растений. Изображение Дежюлио.

Все организмы на Земле связаны между собой, и их ДНК состоит из тех же четырех генетических строительных блоков, которые мы называем нуклеотидами. Различные модели этих нуклеотидов ответственны за разнообразие жизни, которую мы наблюдаем на Земле.Например, определенные паттерны кодируют ноги, но небольшие изменения в порядке нуклеотидов могут отличить человеческие ноги от лягушачьих.

У растений и бактерий много общего в ДНК, но есть и масса различий. Некоторые бактерии могут светиться в темноте. С другой стороны, растения не могут светиться. Но есть ли у растений одна и та же ДНК, которая позволяет этим бактериям светиться? Они делают. На самом деле, у них больше ДНК, чем вы думаете. Хлоропласты, орган растительной клетки, который позволяет растениям осуществлять фотосинтез, на самом деле произошли от бактерий.Хлоропласты имеют свой собственный набор ДНК, отдельный от остальной части растения. Эта ДНК очень похожа на ДНК некоторых бактерий.

Выключатель накаливания

Растения и бактерии имеют общую ДНК, особенно ДНК, обнаруженную в хлоропластах (которые делают большинство растений зелеными). Это табачное растение Nicotiana tabacum, которое использовалось в этом эксперименте. Изображение Доминика Хенни.

Ученые узнали, что из-за сходства между растениями и бактериями можно манипулировать определенными участками ДНК или заменять их.Оба организма имеют гены, которые производят белки, позволяющие организму светиться. Но растениям (в частности, их хлоропластам) не хватает гена, который включает этот процесс производства белка.

У бактерий этот переключатель получил специальное название люкс-операна. При наличии оперона lux организм может вырабатывать специальные белки, называемые люциферазами. Они также могут производить другие специальные химические вещества, известные как люциферины. Когда люциферины подвергаются воздействию люциферазы, происходит химическая реакция и высвобождается энергия.Мы видим эту высвободившуюся энергию как свет.

Зажгите свет: измерение успеха

С тех пор, как был открыт процесс свечения бактерий, ученые попытались применить его и к другим организмам. Одним из примеров этого являются белки зеленой флуоресценции (GFP). GFP используются учеными, чтобы определить, сработали ли эксперименты с обменом генами. Гены GFP включаются, когда ученые встраивают другие гены в ДНК организма. Если после вставки этих генов организм светится, то ученые знают, что вставка прошла успешно.

Светящееся растение. Вот так должны выглядеть успешно модифицированные растения в темноте.

Точно так же изменение схемы растения для включения производства люциферинов и люциферазы должно позволить растению светиться, как это делают некоторые бактерии. Ученые попытались вставить ДНК оперона lux (из бактерий) в ДНК половых клеток растений. Они предсказали, что если ДНК оперона lux будет правильно вставлена, некоторые семена этого растения разовьются в растения, которые будут светиться.

При вставке ДНК включаются разделы, кодирующие устойчивость к антибиотикам, чтобы помочь ученым проверить правильный продукт. Если ученые подвергают модифицированные растения воздействию антибиотиков и растения выживают, то они знают, что они правильно восприняли новые гены.

Спичка и переключатель

Оперон lux был вставлен в ДНК растения через плазмиду, специальный кольцевой фрагмент ДНК. Код в ДНК растения совпадает с кодом ДНК, обнаруженным по обе стороны от вставляемого плазмидного гена (в данном случае, оперона lux).Эти совпадающие концы позволяют им переключаться, и любая ДНК между этими совпадающими концами будет вставлена. После того, как они переключатся, ДНК растения будет иметь в своем коде оперон lux.

Эти вставки были сделаны на половых клетках растения, которые затем превратились в семена для новых растений. Это новое поколение растений было посажено и выращено нормально. Как только появились ростки и на каждом растении появилось несколько листьев, растения проверили на свечение.

На этом графике показана световая энергия, испускаемая модифицированными растениями по сравнению с обычными растениями.Нажмите, чтобы узнать больше.

Сначала было измерено количество фотонов, испускаемых каждым типом растений. Оба типа растений с люксовым опероном производили больше фотонов, чем обычные растения. Затем они проверили, излучают ли растения видимый свет. В темноте растения с люксовым опероном действительно светились.

Теперь, когда ученые открыли, как заставить растения табака светиться в темноте, мы можем применить это к другим растениям. Ученые также подозревают, что они могли бы сделать свет ярче.Светящиеся растения могли бы когда-нибудь обеспечить нас ночным освещением и заменить искусственный свет. Это уменьшит количество потребляемой нами энергии или обеспечит ночное освещение для тех, у кого нет электричества. Благодаря этому открытию мы однажды сможем ходить по чужой планете, не покидая Земли.


Дополнительные изображения с Викисклада. Изображение светлячка Майка Левински. Миниатюра светящегося грибка (в меню) от Ноа Сигела.

Флуоресцентная листва: Ученые нашли способ заставить растения светиться в темноте

Поклонники фильма Аватар давно мечтают о пышных джунглях, изобилующих светящимися растениями.

Но флуоресцентная листва больше не может быть предметом научной фантастики.

Ученые нашли способ выращивать светящиеся в темноте растения, которые излучают и сохраняют загадочный зеленый свет на протяжении всего своего жизненного цикла.

Смотрите последние новости на 7 канале или смотрите бесплатно на 7plus >>

Биолюминесценция — испускание света организмом — происходит у широкого круга животных и микроорганизмов, включая некоторые грибы, насекомые, рыбы, морские беспозвоночные и бактерии.

Некоторые из самых известных примеров этого явления включают мерцание светлячков или крушение электрических синих волн в тропических морях.

Обнаружив, что биолюминесценция, обнаруженная в некоторых грибах, метаболически похожа на некоторые естественные процессы, происходящие в растениях, ученые смогли перенести последовательности ДНК в растения табака, заставив их излучать ярко-зеленое свечение.

Вставив ДНК, полученную из биолюминесцентных грибов, ученые смогли создать растения, поддерживающие зеленоватое свечение.Фото: CNN

Исследователи обнаружили, что это свечение длится на протяжении всего жизненного цикла растения, от рассады до зрелости.

Внедрив ДНК, полученную из биолюминесцентных грибов, ученые смогли создать растения, поддерживающие зеленоватое свечение.

Карен Саркисян является одним из ведущих авторов исследования, опубликованного в журнале Nature Biotechnology в понедельник.

«Мы показываем, что можно перенести четыре гена из этих светящихся грибов в растения — и подключить их к метаболизму растений — так, чтобы растения начали светиться в темноте», — сказал Саркисян.

Разнообразие целей

В отличие от других технологий люминесценции, недавнее открытие ученых позволит растениям светиться в темноте без необходимости использования внешних химических веществ.

По словам исследователей, эту технологию можно использовать для различных целей, включая создание декоративных светящихся растений и цветов.

Свет, излучаемый растениями, также можно использовать для изучения их внутренней работы — исследователи заметили мерцающие узоры и волны света в организмах, раскрывающие поведение растений, обычно не наблюдаемое.

Трубчатые анемоны отображают несколько ярких цветов. Фото: CNN

В то время как биолюминесценция происходит во всем мире природы, Саркисян сказал, что растения ранее не проявляли этого явления.

«Мы склонны не замечать растения, мы склонны не понимать, насколько они сложны и живы», — сказал он.

«Они посылают много разных сигналов, они интегрируются и принимают множество решений по развитию, и мы их не очень ценим».

Подробнее на 7NEWS.com.au

«Заставляя их светиться, вы каким-то образом строите новые отношения с растениями, и вам становится намного легче оценить, насколько они живы», — добавил он.

В ходе совместных исследований ученые утверждают, что им удалось создать растения, которые светятся «в десять раз» ярче, не повреждая листву.

Говорят, что другие растения, в том числе петунии, розы и барвинки, можно приспособить так, чтобы они светились, и что в будущем растения можно будет приспособить даже к изменению своего цвета, яркости или даже реакции на окружающую среду.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *