119238994_175537634044625_2097088376009978063_o

Bioluminescencija – kaip gyvybė kuria šviesą

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin

Bioliuminescencija – tai procesas, kuomet gyvi organizmai cheminių procesų metu sugeba išskirti šviesą. Tokia šviesa skiriasi nuo įprastos ir yra vadinama šaltąja šviesa. Tai reiškia, kad tik mažiau nei 20% tokios šviesos spinduliuoja terminę radiaciją, t.y. šilumą. Daugiausia tokių organizmų galime rasti vandenynuose. Gėluose vandenyse jų praktiškai nėra. Be vandens organizmų bioliuminescuoja ne tik mums pažįstami jonvabaliai, tačiau ir tam tikri grybai.

Mokslininkai jau daugelį metų bando genetiškai modifikuoti ir patobulinti augalus, suteikdami jiems tokių sąvybių, kurių jie įprastai neturi. Vienas iš tikslų – sukurti augalus, kurie švyti. Genetinių metodų pagalba tyrėjai yra bandę įterpti į augalus genus, kurie lemią švytėjimo procesą bakterijose. Deja, tokios šviesos visuomet būdavo labai mažai ir ją būdavo sunku įžvelgti gyva akimi.

Prieš keletą mėnesių šioje srityje buvo pasiektas didelis lūžis. Mokslininkai į tabako augalą įterpė ne bakterijų, o grybų genus, atsakingus už bioliuminescenciją. Niekas nesitikėjo, kad bioinžinierių sukurti augalai švytės gyva akimi regima šviesa visą savo gyvavimo trukmę. Nepaisant to, genetiškai modifikuojant organizmus dažnai apkrauname juos papildomais darbais – taip sulėtėja kiti jų gyvybiniai procesai. Ar šis atvejis buvo kitoks?

Vienas svarbiausių skirtumų – toks svetimas genas visiškai neapkrovė tirtų augalų. Nebuvo užfiksuotas joks toksiškumas ar skirtumai, apart to, kad augalai užaugo šiek tiek didesni. Toks švytėjimas nebuvo vienalytis – genetiškai modifikuoti tabako augalai švytėjo priklausomai nuo aplinkos pokyčių. Pavyzdžiui, pūdamos banano žievės išskiria tam tikrą augalų hormoną – etileną. Jei etileno išskiriama daug, į šio hormono gausą gali sureaguoti kiti šalia esantys augalai. Prie modifikuotų augalų padėta banano žievė lėmė, kad tabako augalai ėmė stipriau švytėti.

Genetinis augalų modifikavimas atvėrė kelią realiu laiku stebėti, kaip augalas vystosi, priklausomai nuo to, kaip jis švyti. Tai leis mokslininkams dar efektyviau tirti, kaip augaluose vyksta medžiagų pernaša, kaip jie sensa ir auga.

Be to, toks procesas gali stipriai prisidėti prie bioarchitektūros. Įsivaizduokite, kad šis tyrimas – tai žingsnis arčiau save apšviečiančių pastatų, nenaudojant jokios elektros energijos.

__ Šaltiniai:
10.1038/s41587-020-0500-9

personalizuok naujienas. pasirink, kokioje srityje nori sužinoti daugiau:

c h e m i j a
b i o l o g i j a
f i z i k a

arba skaityk jas įprastu būdu.