會發(fā)光的基因工程植物首次進(jìn)入美國市場
現(xiàn)在，美國的消費(fèi)者可以預(yù)訂一種持續(xù)發(fā)光的基因工程植物了。美國48個州的居民只需花29美元就可以得到一株能持續(xù)發(fā)出淡淡綠色光芒的矮牽牛。美國生物技術(shù)公司Light Bio將于4月份開始運(yùn)送一批5萬株“螢火牽牛花”。
螢火矮牽牛在黑暗中持續(xù)發(fā)出綠色光芒。圖片來源：Light Bio
研究人員似乎對它們很著迷。“培育出一種可以發(fā)出肉眼可見的生物熒光的植物，并出售給植物愛好者，是一個開創(chuàng)性事件。作為歐洲人，我很羨慕美國的消費(fèi)者能買到這些植物。”西班牙瓦倫西亞植物分子和細(xì)胞生物學(xué)研究所的植物生物學(xué)家Diego Orzáez說。
Light Bio的首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人Keith Wood自20世紀(jì)80年代以來一直致力于生物發(fā)光植物的研究，這種植物通過細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)發(fā)光。1986年，他和同事制造出第一種發(fā)光植物。他們將螢火蟲的螢光素酶基因植入一種煙草中。研究人員可以對植物進(jìn)行工程設(shè)計，這樣當(dāng)感興趣的特定基因被激活時，螢光素酶基因也會被激活，植物就會發(fā)光。
“這是一件很酷的事。”Wood說，初創(chuàng)公司隨后試圖將這種植物用于裝飾目的。但這些植物只能發(fā)出微弱的光。而螢火牽牛花發(fā)光明亮，這要?dú)w功于一組來自生物發(fā)光蘑菇的基因。這種蘑菇用咖啡酸分子進(jìn)行發(fā)光反應(yīng)，而陸生植物恰好也會產(chǎn)生咖啡酸分子。研究人員通過將蘑菇基因植入矮牽牛花中，使矮牽牛花能夠產(chǎn)生酶，這種酶可以將咖啡酸轉(zhuǎn)化為發(fā)光分子熒光素，然后再將其循環(huán)為咖啡酸，從而實(shí)現(xiàn)持續(xù)的生物發(fā)光。
Wood與兩位研究人員共同創(chuàng)立了Light Bio。他們是英國MRC醫(yī)學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的合成生物學(xué)家Karen Sarkisyan和俄羅斯國立醫(yī)科大學(xué)的生物分子化學(xué)家Ilia Yampolsky。
Sarkisyan說，這種螢火牽牛花越健康，獲得的陽光越多，發(fā)出的光就越亮，甚至可以達(dá)到月光的亮度。他表示，Light Bio之所以選擇矮牽牛花，是因?yàn)樗鼈兪敲绹Ｒ姷挠^賞植物，并非入侵物種，因此破壞生態(tài)系統(tǒng)的可能性最小。
在接受《自然》采訪的科學(xué)家表示，該植物目前沒有發(fā)現(xiàn)任何安全風(fēng)險。
Orzáez對矮牽牛花背后的技術(shù)研究潛力感到興奮。他目前正在開發(fā)一種植物，當(dāng)它們受到壓力或被病毒感染時，可以利用蘑菇熒光素酶系統(tǒng)進(jìn)行交流。他設(shè)想，未來的農(nóng)民可能會從夜間飛行的衛(wèi)星或無人機(jī)中及早得到農(nóng)作物問題的預(yù)警。
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