Светящиеся в темноте петунии поступили в продажу

Растение дает непрерывное зеленое свечение в темноте за счет открытия селекционеров-генетиков. Министерство сельского хозяйства США одобрило так называемую «светлячковую» петунию в сентябре 2023 года, и уже сейчас она стала интернет-сенсацией. Более 50 000 человек сделали предварительный заказ на это растение, и первые партии начали рассылаться вв начале марта.

Удивительное растение создала компания Light Bio из штата Айдахо и не собирается останавливаться на достигнутом. Нас ждут петунии с цветами разных оттенков, полосками и еще более ярким свечением. От открытия можно ожидать светящиеся розы, другие светящиеся комнатные растения, светящиеся букеты и, возможно, через несколько десятилетий — цветы, которые загораются от прикосновения пальца. «Мы думаем, что все, что вы видите в «Аватаре», мы можем сделать», — говорит генеральный директор компании Кит Вуд.

Путь к созданию светящихся цветов начался почти сорок лет назад в 1986 году, когда Вуд и команда других исследователей вывели первое в мире биолюминесцентное растение. Ученые модифицировали растение табака, внедрив в него люциферазу — светоизлучающий фермент, обнаруженный у светлячков.

В то время команда не стремилась к коммерческому успеху, ее целью было понять, как именно растения используют гены для роста и развития. Вуд говорит, что люциферазу из светлячка легко и быстро измерить. Биологи-растениеводы могут «прикрепить» фермент к другому интересующему их гену, чтобы он загорался (в буквальном смысле), когда другой ген активен. О достижении было сообщено в газете The New York Times, сопровождаемом фотографией табачного листа, экспонированного на фотопленку в темноте.

Как следует из статьи, свечение растения было заметно только в темноте. В те времена ученым приходилось опрыскивать растение химическим субстратом, известным как люциферин, чтобы заставить его светиться. Но люди не хотели опрыскивать свое растение. Они хотели иметь растение, которое могло бы светиться само по себе.

Light Bio — не единственная компания, работавшая над светящимися растениями, но она первая, кто вывел их на рынок. В 2010 году ученые из Университета Стоуни-Брук создали самосветящееся растение, используя гены биолюминесцентных морских бактерий; они обнаружили, что свет был слишком тусклым. Предприниматель Энтони Эванс в 2013 году организовал кампанию по сбору средств на Kickstarter, которая собрала около полумиллиона долларов, но в итоге не принесла результатов. Четыре года спустя, в 2017 году, инженеры Массачусетского технологического института попытались создать свою собственную версию, но растение могло светиться только 3,5 часа, после чего его нужно было погружать в специальную жидкость.

Ключевой ингредиент

Ситуация изменилась в 2018 году, когда Карен Саркисян, биолог-синтетик, ставший впоследствии соучредителем компании Light Bio, выделил группу генов из биолюминесцентного гриба Neonothopanus nambi. Вместе с международной командой ученых он вставил эти гены в растение табака, и оно засветилось ярким светом без посторонней помощи.

«Если вы посмотрите на биохимические детали того, как грибы производят свет, то обнаружите большое сходство между ними и тем, как работает основной обмен веществ в растениях, — объясняет Вуд. — Именно тогда я понял, что давнее желание создать светящиеся растения станет возможным».

Вуд основал компанию Light Bio в 2019 году вместе с Саркисяном и Ильей Ямпольским, биомолекулярным химиком из Российского национального исследовательского медицинского университета имени Пирогова в Москве. Но табак не казался подходящим растением, так как не обладал такой привлекательностью, как петуния — самый продаваемый садовый цветок в США.

Поэтому команда остановила свой выбор на петуниях — не только из-за их популярности, но и потому, что они являются близкими родственниками табака (а значит, имеют схожую молекулярную биологию). Кроме того, петунии не считаются инвазивными видами, поэтому вероятность того, что модифицированные гены распространятся на местные растения, невелика.

Яркое будущее

Компания Light Bio, конечно, уже думает о будущем. Первым шагом, говорит Вуд, будет создание лучшего набора ферментов, которые заставят растения светиться еще ярче — не слишком ярко, чтобы энергетическая нагрузка стала проблемой для здоровья растения, но достаточно ярко, чтобы создать «чарующий» свет.

После того как команда усовершенствует ферменты, «молекулярные строительные блоки» позволят создать более широкий спектр комнатных растений и срезанных цветов, так как эти растения могут светиться до тех пор, пока они живы.

В следующем году Light Bio собирается предложить петунии с цветками разных оттенков (нынешняя версия - белая). Вуд говорит, что они также могут создать петунии, которые будут светиться разными цветами, хотя каждый раз, когда команда будет менять молекулярную биологию растения, им придется получать разрешение Министерства сельского хозяйства США заново.