Светящаяся петуния

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Вы, конечно, знаете петунию — растение с крупными цветками разного цвета. Ею любят украшать в городах газоны, балконы и подвесные клумбы. А что вы скажете по поводу петунии, чьи цветки светятся в темноте подобно светлячкам? Скажете — небывальщина? Нет. Такие петунии уже появились на рынке. И появились они благодаря российской биотехнологической компании «Планта».

Давно известно, что некоторые живые существа светятся в темноте. Эта живая биолюминесценция встречается у медуз, рыб, светлячков и у некоторых грибов. Грибы — это хорошо, потому что молекулярные метаболические процессы биолюминесцентных грибов физиологически аналогичны растениям. А значит, гены первых можно перенести в геном вторых.

Исследователи так и поступили — перенесли в растения пять грибковых генов, которые отвечают за свечение. Точнее, гены управляют синтезом определенного фермента, который помогает кофейной кислоте, а она есть в растениях и грибах, превращаться в люциферин. Он-то и светится.

Была надежда, что такие трансгенные растения будут светиться. И они действительно начали светиться кислотно-зеленым цветом, но очень-очень слабо. Хотелось большего.

И вот тут-то и появилась российская биотехнологическая компания «Планта». Она и обеспечила прорыв в деле светящихся растений. Лаборатории компании находятся в Москве и Пущине. Здесь занимаются геномным редактированием и синтетической биологией, а результаты публикуют в ведущих мировых научных журналах, включая Nature, Nature Biotechnology и PNAS.

Исследовательская группа компании во главе с Ксенией Палкиной взялась за поиски собственного гена растений, который мог бы способствовать люминесценции. Ведь если в растениях есть кофейная кислота, то, вероятно, есть и ферменты, которые помогут ей превратиться в люциферин. И такой ген, а также множество ферментов исследователи обнаружили у 12 совершенно разных растений.

Тогда технологию генетической модификации петунии несколько изменили — сделали ее гибридной. Теперь в ее геном ввели не пять, а три грибковых гена, ответственных за биолюминесценцию, а также один растительный ген, который нашли исследователи из «Планты». И схема сработала — цветы растения начинали ярко светиться (Science Advances).

В компании «Планта» сконструировали и вырастили светящиеся хризантемы, светящийся табак и другие виды светящихся растений. А вообще за время работы, а это всего семь лет, «Планта» создала более 4 тысяч линий растений с измененным геномом.

А что же петунии? Американская компания Light Bio воспользовалась российской технологией и создала петунии, которые светятся так же ярко, как лунный свет. Они должны были появиться в продаже в США в конце весны. Ожидается, что в будущем появятся и другие виды растений с еще большей яркостью, потому что спрос на них велик.

См. также:
Огоньки под ногами (2014 №9)
Флуоресцентные репортеры и их репортажи (2014 №9)
Просто добавь люциферазы (2020 №7)