Consiguen generar luz sostenida en plantas vivas

Un equipo internacional de 27 científicos de tres países distintos anunció la viabilidad de crear plantas capaces de producir su propia luminiscencia visible, utilizando el ADN de algunos hongos.

De acuerdo con un estudio publicado en la revista ‘Nature Biotechnology’, el grupo de científicos encontró que la bioluminiscencia de algunos hongos es metabólicamente similar a los procesos naturales comunes entre las plantas, por lo que extrajeron el ADN de los hongos y crearon plantas que brillan mucho más que antes, tal como sucede en la película de ciencia ficción “Avatar”.

 

A partir de la luz generada por la propia planta, los científicos pueden observar el funcionamiento interno de las plantas, pues a diferencia de otras formas de bioluminiscencia comúnmente utilizadas, como las de las luciérnagas, no son necesarios reactivos químicos únicos para mantener la bioluminiscencia.

 

Esto, debido a que las plantas que contienen el ADN de los hongos pueden brillar continuamente a lo largo de su ciclo de vida, desde la plántula hasta la madurez.

 

El doctor Keith Wood, director ejecutivo de Light Bio, que pretende comercializar esta nueva tecnología, recordó que hace treinta años ayudó a crear la primera planta luminiscente usando un gen de luciérnagas.

 

“Estas nuevas plantas pueden producir una luminiscencia mucho más brillante y estable, que está totalmente incorporado en su código genético”, expresó, pues según los autores pueden producir más de mil millones de fotones por minuto.

 

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 por lo que Light Bio y Planta, buscan comercializarlas con fines estéticos y ornamentales.

 

Los científicos precisaron que las nuevas características biológicas de las plantas deben integrarse metabólicamente dentro del huésped, pues hasta hace poco

 

Hasta hace poco solo había disponible una lista completa de piezas para la bioluminiscencia bacteriana y los intentos para crear plantas brillantes a partir de estas piezas habían fracasado, puesto que las partes bacterianas generalmente no funcionan correctamente en organismos más complejos.

 

Sin embargo, hace poco más de un año, los científicos descubrieron las partes que sostienen la bioluminiscencia en los hongos y por primera vez lograron definir la luz viva de un organismo multicelular avanzado.

 

Los autores revelaron que la bioluminiscencia de los hongos funciona particularmente bien en las plantas, pues su emisión de luz se centra en una molécula orgánica que también se necesita en las plantas para hacer las paredes celulares.

 

Esta molécula, llamada ácido cafeico, detallaron, produce luz a través de un ciclo metabólico que involucra cuatro enzimas, dos de las cuales convierten el ácido cafeico en un precursor luminiscente, que luego es oxidado por una tercera enzima para producir un fotón.

 

En tanto, abundaron, la última enzima convierte la molécula oxidada nuevamente en ácido cafeico para comenzar el ciclo nuevamente. En las plantas, el ácido cafeico es un componente básico de la lignina, que ayuda a proporcionar resistencia mecánica a las paredes celulares, y parte de la biomasa lignocelulosa de las plantas, el polímero orgánico más abundante en el mundo vegetal.

 

Como componente clave del metabolismo de las plantas, explicaron, el ácido cafeico también es parte integral de muchos otros compuestos esenciales involucrados en colores, fragancias, antioxidantes, etc.

 

Además, añadieron, al conectar la producción de luz a esta molécula fundamental, el brillo emitido por las plantas proporciona un indicador metabólico interno que puede revelar el estado fisiológico de las plantas y sus respuestas al medio ambiente.

 

Como resultado, el brillo de las plantas aumenta drásticamente cuando se coloca una cáscara de plátano madura cerca (que emite etileno).

 

De igual forma, indicaron, las partes más jóvenes de las plantas tienden a brillar más intensamente y las flores son particularmente luminosas mostrando patrones parpadeantes y ondas de luz que forman parte de sus comportamientos activos y que normalmente estarían ocultos.

 

Para su investigación, los autores usaron plantas de tabaco para la inserción de ADN de hongos debido a su genética simple y rápido crecimiento, pero los beneficios de la bioluminiscencia de los hongos se ajustan ampliamente a la gran mayoría de las plantas.

 

La investigación liderada por los doctores Karen Sarkisyan e Ilia Yampolsky, donde participaron 27 científicos, se llevó a cabo a través de una colaboración entre Planta, una startup de biotecnología de Moscú; el Instituto de Química Bioorgánica de la Academia de Ciencias de Rusia; el Instituto de Ciencias Médicas de Londres MRC y el Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria.

 

Todo ello, con el apoyo financiero de Planta, la Fundación Skolkovo y la Fundación de Ciencias de Rusia.

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