Светящиеся петуньи стали новой интернет-сенсацией

Ученые селекционеры-генетики совершили новое революционное открытие – светящиеся петуньи генерируют непрерывное зеленое свечение в темноте. Впервые Министерство сельского хозяйства США получило сведения о «светлячковой» петунии в сентябре 2023 года. Но сенсацией растение стало в интернете только сейчас. По последним подсчетам, около 50 000 человек уже заказали цветы, а первые партии компания начала рассылать в начале марта.

Авторство уникальной светящейся петунии принадлежит компании Light Bio из штата Айдахо. Как говорит генеральный директор в своем интервью, это не последнее достижение селекционеров. Они не намерены останавливаться на достигнутом и будут дальше экспериментировать с цветами разных оттенков и более ярким свечением. В скором времени, вероятно, на рынке могут появиться светящиеся розы и прочие комнатные растения, которые светятся ночью. Со слов руководителя группы спустя десятилетия реальностью могут стать даже растения, которые загораются от касания рук. Кит Вуд, он же генеральный директор Light Bio, гордо утверждает: «Все, что зрители видели в легендарном фильме «Аватар», станет реальным сделать и для нас».

Первые попытки создать светящиеся цветы Кит Вуд предпринял почти 40 лет назад в 1986 г. Вместе с командой других исследователей он разработал первый в мире сорт биолюминесцентного растения. Ученые подвергли модификации ген табака и встроили в него люциферазу – это фермент, который излучает свет, найденный у хорошо знакомых всем светлячкам.

Шли годы, у команды энтузиастов не было цели заработать миллионы. Они просто хотели понять, как растения используют гены для роста. Вуд утверждает, что люциферазу из светлячка удалось выделить и измерить быстро и просто. Биологи смогли без труда «прикрепить» фермент к другому гену растения, чтобы оно загоралось, когда другой ген активен. Об этом достижении было написано в свое время в газете The New York Times. Репортаж сопровождался фото табачного листа, который экспонировали на фотопленку в темноте. По словам изобретателей, свечение растения можно было увидеть ясно только в темное время суток. Ученым приходилось обрабатывать растение химическим субстратом, люциферином, чтобы оно начинало светиться. Но людям не нравилась такая практика. Многие растениеводы хотели иметь у себя растение, которое светится само по себе без опрыскиваний.

Важно подчеркнуть, что компания Light Bio далеко не единственная в своем роде, которая вела работу по выведению светящихся растений. Но она определенно лидирует в том, что монетизировали идею и вывели продукт на рынок. В 2010 г. ученые из Университета Стоуни-Брук также вывели путем селекции светящееся растение, внедрив в его код ген биолюминесцентных морских бактерий. Но свечение растений получилось очень тусклым. В 2013 г. предприниматель Энтони Эванс собрал средства на Kickstarter, собрав около 500 000 долларов, но эксперимент не увенчался успехом. Спустя 4 года в 2017 г. инженеры Технологического института в Массачусетсе попытались создать растение, которое светится. Но оно излучало свет только 3,5 ч, а после его требовалось погрузить в специальную жидкость.

Ключевой ингредиент

В 2018 г. попытки получить светящееся растение увенчалось успехом. Это произошло в то время, когда Карен Саркисян, биолог-синтетик, в будущем он станет соучредителем компании Light Bio, выделил группу генов из биолюминесцентного гриба Neonothopanus nambi. В коллективной работе с командой ученых из разных стран он вставил эти гены в растение табака. Без посторонней помощи и опрыскиваний растение светилось ярким светом. Как объясняет Вуд в своих интервью, чтобы понять механизм свечения растений, достаточно внимательно взглянуть на то, как грибы производят свет. Между этим процессом и основным обменом веществ в растениях, есть много общего. Как только ученым удалось понять, как это работает, то и пришел успех в создании светящихся растений.

Кит Вуд создал компанию Light Bio в 2019 г. вместе с Саркисяном и Ильей Ямпольским. Последний был биомолекулярным химиком в Российского национальном исследовательском медицинском университете им. Пирогова в Москве. Ученые быстро поняли, что светящийся табак не будет иметь такого успеха у аудитории, как петуния. Он не обладает такой привлекательностью и не имеет множество расцветок. К тому же именно петуния является самым продаваемым садовым цветком в США. Однако не только высокие объемы продаж подтолкнули команду к выбору петуний: у них с табаком схожая молекулярная биология из-за близости в родстве. Кроме прочего, петунии не являются инвазивными видами. То есть риск того, что модифицированные гены повлияют на местные растения, минимальный.

Яркое будущее

Компания Light Bio сегодня уже прогнозирует небывалый успех растения. Эксперименты продолжатся, со слов директора Вуда. Сначала будет разработан лучший набор ферментов, чтобы растения светились еще ярче. Однако генерируемый ими свет не должен негативно влиять на общее здоровье растения. Достаточно будет легкого «чарующего» света. После усовершенствования ферментов, «молекулярные строительные блоки» помогут создать расширенный спектр комнатных растений и срезанных цветов. Пока они будут «живыми», они смогут светиться.

На будущий год компания Light Bio намеревается предложить растениеводам светящиеся петунии разных оттенков. Актуальный сорт имеет белый цвет. Вуд считает, что они уже готовы представить аудитории петунии, которые будут светиться разными цветами. Однако создание новых молекулярных биологий растений командой компании требует получение разрешения в Минсельхозе США. Бюрократические тонкости замедляют «творческий» процесс создания уникальных растений.