La película 'Avatar' evoca un mundo imaginario de exuberantes selvas bioluminiscentes. Ahora la ciencia está logrando a través de los avances en genética de diseño.
Una colaboración internacional de 27 científicos de tres países han anunciado la viabilidad de crear plantas que produzcan su propia luminiscencia visible, según publican en la revista Nature Biotechnology.
Los científicos revelaron que la bioluminiscencia encontrada en algunos hongos es metabólicamente similar a los procesos naturales comunes entre las plantas. Al insertar el ADN obtenido del hongo, los científicos pudieron crear plantas que brillan mucho más que antes.
Los científicos pueden utilizar esta luz biológica para observar el funcionamiento interno de las plantas. A diferencia de otras formas de bioluminiscencia comúnmente utilizadas, como las luciérnagas, no son necesarios reactivos químicos únicos para mantener la bioluminiscencia de los hongos. Las plantas que contienen el ADN del hongo brillan continuamente durante todo su ciclo de vida, desde las plántulas hasta la madurez.
El nuevo descubrimiento también se puede utilizar con fines prácticos y estéticos, especialmente para crear flores brillantes y otras plantas ornamentales. Y aunque reemplazar las luces de la calle con árboles brillantes puede resultar fantástico, las plantas producen un aura verde agradable que emana de su energía viva.
Según los autores, las plantas pueden producir más de mil millones de fotones por minuto. El doctor Keith Wood, CEO de Light Bio, recuerda que hace treinta años ayudo a crear la primera planta luminiscente utilizando un gen de las luciérnagas. “Estas nuevas plantas pueden producir una luminiscencia mucho más brillante y estable, que está totalmente incorporado en su codigo genetico”, añade. Light Bio es una nueva compañía que planea comercializar esta novedosa tecnología en plantas ornamentales en asociación con Planta.
Sin embargo, diseñar nuevas características biológicas es más complejo que simplemente mover partes genéticas de un organismo a otro. Al igual que los engranajes de un reloj, las partes recién agregadas deben integrarse metabólicamente dentro del huésped.
Para la mayoría de los organismos, no se conocen todas las partes necesarias para la bioluminiscencia. Hasta hace poco, solo había disponible una lista completa de piezas para la bioluminiscencia bacteriana. Pero los intentos anteriores de crear plantas brillantes a partir de estas piezas no han funcionado bien, en gran parte porque las partes bacterianas generalmente no funcionan correctamente en organismos más complejos.
Hace poco más de un año, los científicos descubrieron las partes que sostienen la bioluminiscencia en los hongos. Por primera vez, la luz viva de un organismo multicelular avanzado estaba completamente definida.
En el informe, los autores revelan que la bioluminiscencia de los hongos funciona particularmente bien en las plantas. Esto les permitió hacer plantas brillantes que son al menos diez veces más brillantes. Usando cámaras y teléfonos inteligentes comunes, se registró la iluminación verde proveniente de hojas, tallos, raíces y flores. Además, la producción de luz sostenida se logró sin dañar la salud de las plantas.
Aunque los hongos no están estrechamente relacionados con las plantas, su emisión de luz se centra en una molécula orgánica que también se necesita en las plantas para hacer las paredes celulares.
El brillo emitido por las plantas proporciona un indicador metabólico interno. Puede revelar el estado fisiológico de las plantas y sus respuestas al medio ambiente. Las partes más jóvenes de las plantas tienden a brillar más intensamente y las flores son particularmente luminosas. Los patrones parpadeantes o las ondas de luz a menudo son visibles, revelando comportamientos activos dentro de las plantas que normalmente estarían ocultos.
En esta investigación, los autores confiaron en las plantas de tabaco debido a su genética simple y rápido crecimiento. Pero los beneficios de la bioluminiscencia de los hongos se ajustan ampliamente a las plantas. La investigación en Planta, y por Arjun Khakhar y sus colegas, ha demostrado la viabilidad de otras plantas brillantes, como la vinca, la petunia y la rosa. Incluso se pueden esperar plantas más brillantes con un mayor desarrollo.
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