Биолюминесцентное комнатное растение нового типа уже предложили покупателям

Петунии — популярные во всём мире декоративные растения из семейства паслёновых, родом из тропиков Южной Америки. Но вот случилось прежде небывалое: после генных модификаций искусственная петуния начала излучать непрерывное зелёное свечение. Помог в этом генетический материал из светящегося гриба.

Для потребителей в США становится доступным чудо генной инженерии. За 29 $ жители 48 штатов смогут заполучить растение сорта Petunia hybrida. Днём его цветки выглядят белыми, а в темноте растение светится бледно-зелёным. Биотехнологическая компания Light Bio из Сан-Вэлли, штат Айдахо, поднабрав деньжат на предзаказах, обещает разослать первую партию в 50 тыс. петуний-светлячков уже в апреле 2024-го.



Растения с биолюминесценцией излучают свет благодаря химическим реакциям в клетках. Директор и соучредитель Light Bio Кит Вуд начал работу с такими организмами ещё в 1980-х годах. И уже в 1986 году они с коллегами объявили, что сумели вывести светящуюся разновидность некогда курительного табака Nicotiana tabacum, в которую удалось внедрить ген фермента люцифераза. Ген позаимствовали из североамериканских светлячков Photinus pyralis, то есть мерцающих дивным светом насекомых.

Целью того научного проекта было исследование экспрессии генов, явления, когда те или иные гены пробуждают в формах жизни желаемые свойства. Использованная генетическая модификация с «кражей» особого таланта у светляков стала инструментом генной инженерии, который уже десятки лет в ходу у растениеводов с учёными степенями. Дизайнеры ГМ-растений могут сконструировать новые разновидности таким образом, чтобы при активации определённого гена выделялась люцифераза, и такое растение начинало бы излучать «насекомый» свет.

По словам Кита Вуда, достижение казалось «крутой штукой», и ряд компаний принялся включать светоносный ген и там, и сям в попытках получить особо привлекательные декоративные растения. Но растения с инородным ферментом светились весьма посредственно, и для светоизлучающей химической реакции им к тому же требовалась специальная подкормка. В общем, трюк с генами светлячков превращал помесь растений и насекомых уже не совсем в растения, а в странных питомцев, которые «просили» особого корма.

Полученная иным путём петуния-светлячок светится ярко и не нуждается в специальных удобрениях. И всё это благодаря группе генов из биолюминесцентного гриба Neonothopanus nambi из семейства, известного под забавной «фамилией» негниючковые. Светоизлучающая реакция в грибе происходит при участии молекул кофейной кислоты, которые также вырабатываются наземными растениями. Внедрив в петунию гены грибов, исследователи запустили производство растением ферментов. Ферменты преобразуют кофейную кислоту в светоизлучающие молекулы люциферина, а затем перерабатывают их обратно в кофейную кислоту, и так происходит устойчивая люминесценция.

Затем Вуд стал соучредителем Light Bio сообща с двумя коллегами — это Карен Саркисян, биолог из Лондона, и Илья Ямпольский, специалист по биомолекулярной химии из РНИМУ имени Н. И. Пирогова в Москве.

Биолюминесценция модифицированной петунии происходит без специальных подкормок, что выгодно отличает новинку от других светящихся творений генной инженерии. Кстати, среди светящихся организмов той, «насекомой» серии люминесценции, — аквариумные питомцы, например, флуорецентные рыбки-тетры, которые светятся при ультрафиолете.

Карен Саркисян рассказал о петунии, что при хорошем уходе и достаточно солнечном свете она будет светиться ярче, мягким зеленоватым свечением, похожим на оттенки полнолуния.

Чиновники из Минсельхоза США одобрили выпуск петунии-светлячка на потребительский рынок ещё в сентябре 2023-го. Саркисян сказал, что в компании Light Bio выбрали на роль светящихся растений именно петунии, потому что они широко используются в декоративных целях. Компания также выбрала их, чтобы свести к минимуму риск заполонить лабораторным достижением природу. Этот вид петунии не встречается в Северной Америке в диком виде, то есть не считается инвазивным.

У журналистов возник вопрос к Light Bio о том, что любители растений поделятся черенками инновационной петунии с друзьями. Саркисян сказал, что да, их компании принадлежат патенты на биотехнологию. Но учёные-предприниматели не планирует настойчиво бороться с бесплатным распространением.