Məlumat

Niyə bioluminescent bitkilər yoxdur?

Niyə bioluminescent bitkilər yoxdur?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Bioluminescent canlılar və bəzi göbələklər də var. Gördüyüm qədəri ilə bioluminescent bitkilər yoxdur. Niyə bu?

Düşünürəm ki, bu, gecə pollinatorları və ya hətta ətyeyən bitkilər üçün yaxşı bir cazibə yarada bilər, buna görə də bunun planetimizdə bir yerdə inkişaf etməməsinin bir səbəbi olmalıdır. Təxmin edirəm ki, kimyəvi reaksiya üçün çox enerji tələb olunur və bu, ödəməyə dəyməz, lakin bu, sadəcə bir təxmindir.


Ümumilikdə, bioluminescence təkamül tarixində qırx dəfədən çox yaranmışdır.[25]

Bioluminescent göbələklər və bakteriyalar var.

Fosfor bitkilər üçün 2-ci ən vacib qidadır, ona görə də bioluminesans üçün istifadə etmək bəlkə də çox bahadır, əksər bitkilər fosforla zəngin mühitlərdə yaşamırlar.

Bioluminescence də kifayət qədər çox azot istifadə edir və əksər bitkilər azotu düzəldə bilmir.

parlayan göbələklərin 71 növü var, bəlkə də sporları yaymaq üçün, buna görə də sporlu bitkilər eyni strategiyaya malik ola bilərdi.

İki növ bitki gecə böcəkləri üçün işıqdan istifadə edərsə, bu, bitkiyə xasdırsa, bu, həşəratları çaşdıra bilər, işıq qoxulardan daha qarışıqdır.

Bir ağac potensial olaraq çoxlu işıq istehsal edə bilər və o, çoxlu həşəratları cəlb edən bir meşə lampasına çevrilər. Ekoloji cəhətdən təhlükəli ola bilər. bəlkə ətyeyən bir bitki ondan faydalana bilər.

Deyəsən, bitkilər və yosunlar asanlıqla biolüminsensiyanı təkamül edə bilərdilər, əgər bakteriya və protistlər varsa və bu, bitkilər üçün sərfəli deyildi.

6 heyvan genini bitkiyə yerləşdirmək çox çətin olduğu üçün bəzilərini etmək üçün crowdfunded layihə uğursuz oldu.

quru heyvanları fitnes göstəricisi kimi işıqdan istifadə edir və bitkilərin öz fərdi uyğunluqlarını başqalarına göstərməsinə ehtiyac yoxdur və əksər bioluminescent heyvanların əşyaları çox effektiv şəkildə yandırıb-söndürmək seçimi var ki, bu da ağaclar üçün çətindir.


eyni səbəbdən bioluminescent məməlilər və ya quşlar yoxdur, faydalar kalorilərdəki xərcləri ödəmək üçün çox kiçikdir, bitkilərdə hətta daha böyük xərcə sahib ola bilər, çünki fotosintezin bəzi hissələrinə müdaxilə edə bilər.


Parlayan Zavod Kickstarter-ə Nə Oldu?

Layihə sintetik biologiyanın ən romantik fantaziyalarından birini ələ keçirdi.

Ən son yeniləmə çərşənbə axşamı gecə səssizcə gəldi. Parıldayan Bitki layihəsinin yaradıcısı Antoni Evans, "Əhəmiyyətli bir keçid nöqtəsinə çatdığımızı söyləməkdən üzr istəyirik" dedi. Bu “keçid nöqtəsi” daha çox son nöqtə idi: layihənin pulu bitmişdi. Qaranlıqda parıldayan bir bitkinin genetik mühəndisliyi axtarışı artıq yox idi.

Dörd il əvvəl Glowing Plant layihəsi Kickstarter-də təxminən yarım milyon dollar topladı və 65.000 dollarlıq ilkin tələbini asanlıqla keçdi. Əlbəttə, elədi. Təqdim etdiyi görüntü o qədər güclü fantaziya idi. "Bəs necə olarsa," Evans videoçarxdakı şişkin musiqi üzərində soruşdu, "biz küçələrimizi işıqlandırmaq üçün küçə lampaları əvəzinə ağaclardan istifadə etsək?" Əgər işıqlandırmanı elektriksiz əldə edə bilsəydiniz? Təbiət dünyası içəridəki kimi parıldasaydı nə olacaq? Avatar?

Bu romantik baxış, təbii dünyaya başqa bir dizayn və mühəndislik sistemi kimi baxan bir sahə olan sintetik biologiyanın vədlərini mükəmməl şəkildə əhatə edirdi. Bu halda, sintetik biologiya dünyanın ən aktual enerji problemlərindən birinə mümkün həll yolu oldu: elektrik enerjisi istehsalı. Üstəlik, bu, həqiqətən də çox gözəl səslənirdi.

Kickstarter kampaniyası onu dəstəkləyənlərə yalnız kiçik, qabda parıldayan bitki vəd etdi və mən şübhə edirəm ki, bir çox dəstəkləyicilər, həqiqətən, tezliklə gecə səmasını işıqlandıran ağaclarla bağlı illüziyaları gizlədirdilər. Lakin layihəni dəstəkləmək daha böyük bir vizyona sahib olmaq üçün kiçik bir yol idi.

“Bir çox biotexnoloji startap uğursuzluğa düçar olur. Düşünürəm ki, bu, həm özüm, həm də başqaları üçün təmsil etdiyinə görə daha məyus olur” deyə layihənin Kickstarter kampaniyasında iştirak edən Şimali Karolina Dövlət Universitetinin Genetik Mühəndislik və Cəmiyyət Mərkəzinin tədqiqatçısı Todd Kuiken deyir. Parıldayan bitkilər ictimaiyyətin təxəyyülünü həqiqətən cəlb edən ilk sintetik biologiya layihələrindən biri idi.

“Genetik cəhətdən dəyişdirilmiş orqanizm” və ya GMO-nun belə zəhərli bir ifadə olduğu bir vaxtda, layihənin izdihamlı maliyyələşdirmə uğuru, genetik modifikasiyaya qarşı qeyri-müəyyən bir inamsızlığın parlaq bir bitki üçün möcüzə hissi ilə qarşılana biləcəyini göstərirdi. (Kickstarter kampaniyası böyüdükcə ətraf mühit qrupları suallar qaldırdılar və kraudfanding saytı sonradan genetik cəhətdən dəyişdirilmiş orqanizmlərin verilməsini qadağan etdi.)

Komanda, həmçinin parıldayan kiçik bir bitki belə mühəndisliyin çətin reallıqları ilə qarşılaşdı. Evans mənə dedi: "Biz qarşılaşacağımız bəzi naməlum texniki çətinlikləri gözləmirdik". (O vaxt bir çox elm adamı layihənin vaxt qrafikinə şübhə ilə yanaşırdı.) Evans mobil proqramlar sahəsində keçmişi olan MBA dərəcəsinə malikdir, baxmayaraq ki, onun hər ikisi layihəni tərk etmiş iki orijinal həmtəsisçisi sintetik biologiya sahəsində keçmişə malikdir.

Bitkinin yaxşı parlaması üçün tədqiqat qrupu altı gen daxil etməli idi. Amma onlar heç vaxt altısının hamısını bir anda ala bilmədilər. Ən yaxşı halda, bəzi bitkilər çox zəif parlayırdı. (Yuxarıda parıldayan bitkinin fotoşəkili uzun müddətdir, əslində olduğundan daha parlaq görünür.) Evans deyir ki, indi təkhüceyrəli bakteriya və ya bitki kimi kompleks bir orqanizmə altı gen daxil etməyə çalışdığını anlayır. maya - vaxtından əvvəl idi.

Buna görə də Evansın parlayan bitkilər üzərində işləmək üçün qurduğu TAXA şirkəti, nəhayət, davam edən parlayan bitki tədqiqatını subsidiyalaşdırmaq üçün paçuli kimi qoxuyan genetik cəhətdən dəyişdirilmiş mamır yaratmağa başladı. Moss daha sadə bir orqanizmdir. Onlar ətirli mamır yetişdirdilər, lakin sonuncu dəstə çirklənmişdi və müştərilərə göndərilə bilmədi. Mamır olmadan, şirkəti maliyyələşdirməyə davam etmək üçün heç bir yol yox idi. Bu zaman Evans parlayan bitkilərin baş vermədiyini başa düşdü.

"Mən bunu görən və parlaq gözəl gələcək təsəvvür edən 16 yaşlı gənci məyus etməkdən, insanları yormaqdan və məyus etməkdən həqiqətən qorxuram" deyir. Bir neçə qəzəbli dəstəkçinin pulun geri qaytarılmasını istəməsinə baxmayaraq, Kickstarter yeniləməsi altındakı şərhlərin əksəriyyəti bu günə qədər dəstək olub. Layihə zavodların mühəndisləşdirilməsinin çətinliyi haqqında müntəzəm, ətraflı yenilikləri təqdim edirdi. Ən son yeniləmə 67-ci idi.

Glowing Plant-ın fəaliyyətə başlamasından bəri dörd il ərzində sintetik biologiya investorların diqqətini çəkdi. Biologiya startapları üçün sürətləndirici olan IndieBio-nun proqram direktoru Ryan Bethencourt deyir ki, "Parlayan Bitki möhtəşəm idi". "Bu, sintetik biologiya yaratmağa başlamağın vaxtı olduğunu başa düşməmə səbəb olan şeylərdən biri idi." Bu arada, DNT-nin ardıcıllığı və sintezi texnologiyası yalnız ucuzlaşdı.

Bu yaxınlarda Bolt Threads və Ginkgo Bioworks kimi sintetik biologiya startapları on milyonlarla dollar qazanıblar. Sintetik biologiya, əşyaları necə əldə etdiyimizə dair geniş şəbəkələri pozmaq üçün real potensiala malikdir - paltar, yemək, enerji - lakin bu iki şirkət təbiətin nə olduğu və ola biləcəyi ilə bağlı romantik bir baxışdan da istifadə edirlər. Bolt Threads hörümçək ipəyinin cazibəsi ilə ticarət edir. Bu yaxınlarda o, hörümçək ipəyindən hazırlanmış, çənlərdə istehsal edilən və maşınla fırlanan 314 dollarlıq qalstuk təqdim etdi. Ginkgo Bioworks dirilmiş Buz Dövrü çiçəklərindən ətir hazırlamaq ideyası ilə flört etdiyi tatlar və ətirlər istehsal edir.

Hər iki şirkət eyni zamanda genetik cəhətdən dəyişdirilmiş maya ilə işləyir - Glowing Plant-ın aşdığı sadə, tək hüceyrəli orqanizmlər.


Bioluminescence tibbi tədqiqatlarda inqilabi 7 üsul

Bioluminescence təbiətin kimyəvi fənəridir - ucqar mağaraların, dərin suların və hətta aysız gecə səmalarının qaranlıq daxili hissələrini qorxunc yaşılımtıl parıltı ilə işıqlandırır. Hələ eramızdan əvvəl 500-cü ildə qədim dənizçilər işıqlı və parıldayan gecə dənizləri haqqında yazırdılar. Bu təbii işığa səbəb olan zülal xüsusi bakteriyalarda, dəniz canlılarında və planktonlarda, hətta bəzi yosunlarda və göbələklərdə tapıla bilən lusiferin adlanır. İşıq onun ferment forması, lusiferaza və əlavə enerjinin bəzi forması (oksigen, şəkər və s.) arasındakı kimyəvi reaksiyanın nəticəsidir.

2008-ci ildə üç alim kimya üzrə Nobel mükafatını (aşağıda Martin Chalfie də daxil olmaqla) qazandı, yaşıl flüoresan zülalın (GFP) inkişaf etdirilməsi və heyvanların özlərinin istehsal etməsi üçün onu genetik olaraq dəyişdirməsi. O vaxtdan bəri tibbi və elmi tədqiqatlarda geniş istifadə olunur. Alimlərin tibbi tədqiqatlarda meduza və atəşböcəklərinin parlayan genlərindən istifadə etmələrinin yeddi yolu var.

MUZA

Okean jellyinin sancmasından sağlam bir qorxuya sahib ola bilərsiniz, lakin onlar yəqin ki, sağlamlığınız üçün zərərdən daha çox xeyir verdilər. Kristal jeledən çıxarılan parlaq zülal (Aqueorea victoria, yuxarıda göründü), hüceyrə tədqiqatlarında və tibbdə əvəzsiz vasitəyə çevrilmişdir.

1. MÜXTƏLİF ORQANİZMALARDA GFP İSTEHSALI

1994-cü ildə neyrobioloq Martin Chalfie geni hüceyrələrinə daxil etdi E. coli bakteriyalar və dəyirmi qurd C. elegans. UV şüası altında hüceyrələr yaşıl bir parıltı yayırdı. GFP üçün geni o vaxtdan bəri bir çox müxtəlif növlərin genetik koduna daxil edilmişdir və daha sonra öz GFP-ni yaratmaq üçün edilə bilər. GFP və onun əmisi zülalları bakteriyalarda, protozoalarda, bitkilərdə, nematodlarda, quşlarda, məməlilərdə və balıqlarda və digərlərində parıltı yaratmaq üçün istifadə edilmişdir.

2. NEVROLOGİYA ÜÇÜN BİOMÜHENDİSLİK MEYMUNLARI

Yapon alimləri gəmirici modellərinin kifayət etmədiyi Parkinson kimi nevroloji xəstəliklərin heyvan modellərini yaratmaq ümidi ilə məməlilərə bioluminescent genləri daxil edirlər.

Tədqiqatçılar 91 marmoset meymun embrionuna GFP genini daşıyan viruslar yeridiblər. Surroqat analara köçürülən 80 transgen embriondan beşi bioluminescent körpələr birinci mərhələdə, daha üçü isə bundan sonra 2009-cu ildə doğulub.

3. PİŞİKLƏRİ FIV/HİV ÜÇÜN PARLATMA

Yaponiyanın Mayo Klinikası və Yamaquçi Universitetinin tədqiqatçıları, insan İİV-ə oxşar vektorda hərəkət edən FIV-in yayılmasını izləmək üçün GFP genləri ilə genetik olaraq hazırlanmış lentivirusu birbaşa mayalanmamış pişik yumurtalarına uğurla yeridiblər.

ATEŞ BƏYƏNƏKLƏRİ

bioluminesansın "parlaq" forması hesab olunur və dəniz analoqlarından (daha çox mavi-yaşıl olan) daha çox sarı-yaşıl parıldayır. Tez-tez nevroloqlara fərdi neyronları görməyə imkan verən bioluminescent görüntüləmədə (BLI) və bitkilərdə və məməli hüceyrələrində zülal-zülal qarşılıqlı əlaqəni izləmək üçün bioluminescence rezonans enerji ötürülməsində (BRET) istifadə olunur.

4. BİTKİ BİOLOGİYASININ AÇIQLANMASI

80-ci illərin ortalarında bioluminescent texnologiyasındakı irəliləyişlərdən cəsarət alan bitki bioloqları tədqiqat məqsədləri üçün atəşböcəyi bioluminesansı ilə parlayan tütün bitkisi yaratdılar. Bu tütünün heç biri insanlar tərəfindən istehlak edilməmişdir, lakin bu, bitki hüceyrə biologiyasını öyrənmək üçün yeni bir yolun başlanğıcı idi. Bitki bioloqları bu gün də kök sistemlərindən bitkilərin sirkadyan sistemlərinə qədər hər şeyi öyrənmək üçün texnologiyadan istifadə edirlər.

5. QAN LAMBANDALARININ AŞQINININ TƏKMİL EDİLMƏSİ

2011-ci ildə Konnektikut Kollecinin alimləri qan laxtalanmasının qarşısını almaq və ya müalicə etmək üçün verilən qan durulaşdırıcı heparinlə müalicə olunan xəstələri izləmək üçün görüntüləmə agenti kimi atəşböcəyi lusiferazından istifadə etdilər. Alimlər atəşböcəyi lusiferazanı zülalı yaxın infraqırmızı işıq yaymaq üçün birləşdirən unikal boya ilə qarışdırdılar. Bu yeni qarışıq bioluminescent agent onlara amil Xa adlanan kiçik miqdarda qan zülalını aşkar etməyə və heparin müalicəsinin effektivliyini daha yaxşı izləməyə kömək edə bildi.

6. İİV-in KEÇMƏ YOLUNA İZLƏMƏ

Jurnalda yeni bir araşdırma Hüceyrə Host və Mikrob heteroseksual kişilər və qadınlar arasında HİV-in ötürülməsini izləməyə çalışdı. Tədqiqatçılar primatlara təsir edən HİV-ə bənzər SIV (simian immundeficiency virus) adlı virusdan istifadə edərək genetik olaraq lusiferaza genini SIV hüceyrələrinə daxil etdilər və onu yoluxmamış rezus-makakaların vajinalarına daxil etdilər. Yeni yoluxmuş hüceyrələr parıldadı və SIV-in əvvəllər düşünüldüyü kimi serviksdən daxil olmadığını ortaya qoydu. Bu nəticə insan HİV-də oxşar yolu aşkar edən tədqiqatlara səbəb ola bilər.

7. PLASENTA VƏ DÖL ARASINDAKİ ƏLAQƏNİN AYDINLAŞMASI

Bu yaxınlarda edilən bir araşdırma Təbiət qan-plasenta maneəsinin (BPB) daşıma funksiyalarını daha yaxşı başa düşmək üçün hamilə siçanlarda atəşböcəyi lusiferaza ilə bioluminescent görüntüləmədən istifadə etdi və bunun dölün ana tərəfindən qəbul edilən maddələrdən nə qədər yaxşı qorunduğunu. Onların tədqiqatı həmçinin molekulların beynin damar sisteminə asanlıqla daxil olmasının və ya çıxmasının qarşısını alan qan-beyin baryerinin eyni funksiyasını anlamağa kömək edə bilər. Tədqiqatçılar bunun yaxın gələcəkdə insan tədqiqatlarına çevriləcəyinə ümid edirlər.


Tədqiqatçılar niyə quruda yaşayan bioluminescent növlərin bu qədər az olduğunu izah etməyə çalışırlar

Şəkil: Naturwissenschaften, DOI: 10.1007/s00114-012-0956-7

(Phys.org)—Dünya okeanlarına gələnlər, xüsusən də günəş işığının çata bilməyəcəyi dərinliklərə enərkən, çoxlu sayda biolüminessent canlılar tapacaqlar. Parıldamaq qabiliyyəti sualtı orqanizmlərdə yırtıcı cəlb etməkdən tutmuş həyat yoldaşı tapmağa qədər müxtəlif səbəblərə görə inkişaf etmişdir. Ancaq quruda hər şey çox fərqlidir. Təbii ki, atəşböcəyi də daxil olmaqla, 13 məlum həşərat növündən başqa, çox az sayda başqa canlılar parlama qabiliyyətinə malik olub və indi yeni araşdırmalar göstərir ki, onların demək olar ki, hamısı dəniz sakinlərinə nisbətən daha yaxınlarda təkamül keçiriblər. Peter Vršanský və Slovakiya Elmlər Akademiyasından olan həmkarları bütün məlum bioluminescent növlərin kollektiv tarixini öyrəndikdən sonra tapdılar ki, quruda yaşayanlar təxminən altmış beş milyon il əvvəl bir mənbədən təkamül keçirmişlər, halbuki onların dənizdəki həmkarları ilk dəfə dörd yüz milyona yaxın olmuşdur. illər öncə. Onların tapıntılarını təsvir edən məqaləsi jurnalda dərc olunub Naturwissenschaften.

Vršanský el al-ın işi nadir bir tarakan növünün, Lucihormetica luckaeNümunələri sonrakı püskürmədən əvvəl vulkanın yamacında tapılmış, eyni ümumi ərazidə yaşayan klik böcəyini təqlid etmək üçün parıldayır. Tədqiqatçıların fikrincə, böcəklər yırtıcıları zəhərli təbiəti barədə xəbərdar etmək üçün parıldayır və beləliklə özünü qoruyur. Digər tərəfdən onu təqlid edən hamamböceği zəhərli deyil, lakin onun işarələri o qədər oxşardır ki, yırtıcıları aldatmaq məqsədi ilə özünün lüminesans qabiliyyətini təkamül etdirdiyi görünür və beləliklə də zəhərlidir.

Vršanský və həmkarları hesab edirlər ki, quruda yaşayan bioluminescent növlərin yalnız belə bir qabiliyyətin faydalı olacağı nöqtəyə qədər şaxələnmiş torpaqda gecə həyatı olduqdan sonra mövcud olması mümkündür. Onlar həmçinin, parlayan orqanların böyüməsində iştirak edən kimyəvi maddələrin zəhərli təbiəti səbəbindən quru canlılarda bioluminesansın təkamül etməsinin daha uzun sürdüyünü nəzəriyyə edirlər. Dəniz heyvanları daha soyuq və müəyyən mənada daha təmiz bir mühitdə yaşayır, qalıqları yumaq asandır. Digər tərəfdən, torpaq növləri toksinləri daşıyıcısına zərər verməyəcək şəkildə atmaq üçün təkamül etməli idi.

Komanda həmçinin qeyd edir ki, quruda yaşayan bioluminescent növlər çox nadir olduğundan, onların tamamilə yox olmaq riski ola bilər. L. luckae artıq yoxa çıxmış ola bilərdi, çünki üzərində yaşadığı vulkan püskürdükdən sonra heç bir nümunə tapılmamışdır. Və bunların ən bariz nümunəsi, atəşböcəyinin son on ildə də saylarının azaldığı aşkar edilmişdir.

Mücərrəd
Bioluminescence dəniz orqanizmlərinin ünsiyyət və müdafiəsinin ümumi xüsusiyyətidir, lakin bu fenomen yer biotasında çox məhduddur. Burada biz 13 məlum və/yaxud burada bildirilmiş yeni canlı növlərinin (depozit edilmiş nümunələrə əsaslanaraq) hamısı ilə birlikdə lüminesans həşəratların yalnız üçüncü sırasının - lüminessent tarakanların coğrafi yayılmasını təqdim edirik. Biz göstəririk ki, ilk dəfə olaraq tədqiq edilən üç növün foto-xarakteristikası onların təqlid etdikləri zəhərli lüminessent klik böcəkləri ilə demək olar ki, eynidir. Bu müşahidələr işığın təqlidinin sübutudur - yeni növ müdafiə, Batesian və interordinal mimika. Təhlillərimiz təəccüblü şəkildə bütün canlı luminescent həşəratların təkamül yeniliyini ortaya qoyur, halbuki dənizdə (və ola bilsin ki, torpaqda) lüminesans filogenetik olaraq çox primitiv orqanizmlərdə də mövcuddur.


Bitki parıltısını necə etmək olar

San-Fransiskodakı Glowing Plant şirkətinin baş direktoru Antoni Evans deyir: "Bizim fikrimiz budur ki, insanlar bu gün mobil proqramlar hazırladıqları kimi bioloji proqramları birlikdə sındıracaqlar". (Şirkətin əsl adı budur: Parıldayan Bitki.) Parıldayan Ərəbidopsis, atəşböcəyi kimi işıq saçan zərif çiçəkli bitki, şirkətin genetik manipulyasiya yolu ilə bağçılıq sahəsini dəyişdirmək planlarının yalnız bir hissəsidir. Xüsusilə gözəl iy verən bitkilər düzəldə və ya havadan zəhərli kimyəvi maddələri süzə bilərsiniz. Evans deyir: "Bitkilər artıq bunu edirlər, amma bəlkə biz onları daha yaxşı edə bilərik". Onun və komandasının bunu necə etdiyinə nəzər salın Ərəbidopsis parıltı.

ADDIM 1: DNT Ardıcıllıqlarının Dizaynı Glowing Plant, bioluminescent dəniz bakteriyasında olan parlayan gen (lüks operon) əsasında DNT ardıcıllığını tərtib etmək üçün Genome Compiler adlı proqramdan istifadə edir. Ardıcıllığa həmçinin promotorlar, bitkinin DNT-nin onu qəbul etməyə məcbur edən spesifik bölgələri, sonra isə yad geni və başqa sözlə, yeni lüminesansını göstərmək üçün “ifadə etmək” daxildir.

ADDIM 2: DNT çap edin Komanda DNT ardıcıllığını onlayn yükləyir və milyonlarla fərdi sintetik DNT parçalarını lazerlə çap edən Cambrian Genomics-ə göndərir. Nəticə, Cambrian Genomics-in flakonlarda FedEx vasitəsilə Glowing Plant-a göndərdiyi ağ tozdur.

ADDIM 3: Test edin və DNT daxil edin Komanda istifadə edir Agro bakteriya&mdasha, bitkilərə DNT yeridə bilən xüsusi bakteriyalar&mdashto bitki yarpağına yeni DNT daxil edir. Onlar müxtəlif kombinasiyaları sınaqdan keçirirlər və birini tapdıqda məmnun olurlar&mdashnə qədər parlaqdırlar&mdashit gen silahı ilə bağlıdır.

ADDIM 4: Gen Silahı Gen silahı canlı bitki kök hüceyrələrinə DNT ilə örtülmüş nanoməhsulun (volframdan və ya qızıldan hazırlanmış) zolaqlarını vurur. Bitkini geni dəyişdirilmiş kök hüceyrələrdən canlandırır və toxumları oradan yığırlar. Tort dilimi.

ADDIM 5: Toxumu əkin Standart bitkiniz - çoxalma prosesi.

ÖZÜNÜZ EDİN: Glowing Plant bu payızda tütün və petuniya kimi bir neçə bitki növünün parıldamasına imkan verən dəsti buraxır. Çiçək daldırma prosesindən istifadə edir: Siz toxumları dəyişdirilmiş məhlulun içinə batırırsınız Aqrobakteriya, xüsusi DNT-nin toxumların hüceyrə nüvəsinə daxil olmasına imkan verir. Sonra sadəcə əkin və gözləyin. (Dəstlər, 300 dollar bitki toxumu, 40 dollar yetişdirilmiş bitki, 100 dollar)


Axtarışından Vaz keçən Parlayan Bitki Başlanğıcının İçində

Bu məqaləni yenidən nəzərdən keçirmək üçün Profilimə daxil olun, sonra Saxlanmış hekayələrə baxın.

Bu məqaləni yenidən nəzərdən keçirmək üçün Profilimə daxil olun, sonra Saxlanmış hekayələrə baxın.

San-Fransiskonun SoMa startap bölgəsindəki səs-küylü Üçüncü Küçədəki zirzəmidə Entoni Evans qara çadırı açdı. Bu, marixuana yetişdirənlərin istifadə etdiyi eyni növ çadırdır, dedi. Amma parlaq işıqlı kubun içərisinə girəndə mənə skunk yox, ağır, torpaq paçuli dəydi. Stolun üstünə yığılmış Petri qablarında yaşıl mamır salxımları var.

Evans məni yanvarın sonunda laboratoriyasına getməyə dəvət etdi. O, son xəbərlərini bölüşməkdən həyəcanlandı. Dörd illik saxta başlanğıclardan və uğursuz bitkilərdən sonra, onun Taxa Biotechnologies startapının nəhayət ilk məhsulunu, paçuli ətirli mamırı göndərməsinə iki ay qalmışdı. Martın sonuna qədər 1000 ədədə qədər ətirli mamır kiçik terrariumlarda yenilik kimi satın alınmağa hazır olacaq və alıcılara bir pop üçün təxminən 50-80 dollara başa gələcək.

Evansın dünən gecə bloq yazısında elan etdiyi kimi, mamırın çirklənmiş olduğu ortaya çıxdı. Göndərmək təhlükəli idi və onun dəyişdirilməsi iyul ayına qədər hazır olmayacaq, deyə o yazdı. Amma onun daha da böyük xəbəri var idi. 2013-cü ildə Kickstarter kampaniyası olaraq layihəsini ilk dəfə başlatanda məqsədi qaranlıqda parlayan bitkiləri satmaq idi. Mamır cəhdi, Taxa-ya işini başa çatdırmağa və işıq yayan bitkilər üzərində tədqiqatları maliyyələşdirməyə kömək edəcək daha əldə edilə bilən bir məqsəd idi. İndi isə parlayan zavod layihəsi rəsmi olaraq ölüb.

"Əhəmiyyətli bir keçid nöqtəsinə çatdığımızı söyləməkdən üzr istəyirik" dedi o, dünənki yazısında. Paçuli yosunu vaxtında göndərə bilmədiyi üçün Taxa “mamırı göndərmək üçün kifayət qədər maliyyə uçuş zolağına malik olduğumuzu təmin etmək üçün komandanın ölçüsünü azaltmalı idi və bu, daha yüksək zavodlarda gördüyümüz işi dayandırmaq demək idi. yosuna diqqət yetirin."

Parıldayan zavod layihəsi sadəcə hər hansı köhnə uğursuz Kickstarter kampaniyası deyil. Crowdfunding saytında canlı yayımlandıqdan sonra Evansın layihəsi tez bir zamanda DNT mühəndisliyi ətrafında əsassız şırınga və isteriyanın afişasına çevrildi. Evans və komandası bircə dənə də olsa parıldayan bitki istehsal edə bildiklərini göstərməmişdilər və buna baxmayaraq, 65.000 dollarlıq hədəflərini çox aşaraq, 484.000 dollarlıq sifariş əldə edə bildilər. Kampaniya həm də tənqid atəşinə səbəb oldu. İnsanlar Evans kimi biohakerlərin Pandoranın genetik qəribələr qutusunu açmasından və potensial olaraq dünyanı tamamilə korlamaqdan narahat idilər. Onlar bitkilərin xarici dünyaya yayılaraq invaziv növə çevrilə biləcəyindən narahat idilər.

Mənfi reklamın hücumu ilə sarsılan Kickstarter gələcək sintetik biologiya layihələrini qadağan etdi. Evans reaksiyaya təəccübləndi, lakin buna mane olmadı. İctimaiyyətin fikrini dəyişdirmək üçün onun parıldayan bitkini birbaşa görməsinə icazə verməkdən daha yaxşı nə ola bilər?

Sonrakı illərdə bitkiləri ilə məşğul olanda, sintetik biologiya ilə bağlı mübahisələr artmağa davam etdi. **-**GMO əleyhinə fəallar daha çox səsləndi. Güclü genom tənzimləmə aləti CRISPR-Cas9-un ortaya çıxması ilə DIY biomühəndisliyi üçün alətlər istənilən bacarıqlı həvəskarın barmaqlarının ucunda görünürdü. Nəhayət, genomlar proqram kimi yenidən təşkil edilə və yenidən yazıla bilər. Bioloji dünya özünü hakerlərə təslim edirdi.

Lakin 2014, 2015 və 2016-cı illərdən sonra Evans fərqli bir reallıqla üzləşdi. O, demək olar ki, bitkilərini parıldaya bildi. Taxa Biotechnologies-in pulu tükənirdi. Həmtəsisçi istefa verdi. Elmi cəhətdən sadə görünən şey tənha, çoxillik bir sloğa çevrildi.

Beləliklə, o, parıldayan bitkiləri bir kənara qoyaraq, enerjisini ətirli mamırın arxasına ataraq yapışqanlığını dəyişdi. 2016-cı ilin ortalarında şirkət Evansın istehlakçılar üçün hazır hesab etdiyi paçuli yosunu yetişdirmişdi. Nəhayət, o, məhsulun təqdimatını planlaşdırmağa başlaya bildi və o, 27 mart 2017-ci il həftəsini seçdi. Evans, satınalma hekayəsini danışmağa kömək etmək üçün məni laboratoriyasına çağırmışdı. O, dünyaya biomühəndisliyin nə qədər heyrətamiz ola biləcəyini göstərəcəkdi.

İstisna... o etmədi. Bunun əvəzinə o, minlərlə tərəfdarı ilə bölüşdüyü və bəslədiyi dörd illik xəyalını öldürdü.

Evansla Taxa'nın ev bazasında görüşdüm, şirkətin bir neçə başqa startapla paylaşdığı kovorkinq məkanında ofis və laboratoriyanın xaotik qarışığı. Hər səth kitab və elmi avadanlıqla örtülmüşdü. Bir müddət orada olduğu aydın idi. Məni pilləkənlərlə zirzəmiyə böyüyən çadıra aparan kimi o, sərt, lakin suallarıma birbaşa cavab verdi.

Evans, parlayan bitki layihəsinin ideyasını sintetik biologiya sahəsində dişlərini kəsmək üçün bir yol axtararkən əldə etdi. Əvvəlki biologiya təcrübəsi yox idi, amma çox görmə qabiliyyəti vardı. 2011-ci ildə o, Silikon Vadisinə köçdü və San-Fransiskodan təxminən 40 mil cənub-şərqdə, NASA Araşdırma Parkında texnoloji beyin mərkəzi olan Singularity Universitetində magistr təhsili proqramında iştirak etdi. Singularity Universiteti eksponensial texnologiyaların potensialını təbliğ edir: qiymətlərin kəskin enişləri ilə yanaşı performansın sürətlə artdığı sahələr. Evans dairəvi iqtisadiyyat anlayışını öyrəndi - bütün ehtiyaclarını davamlı mənbələrdən qarşılayan bir cəmiyyət. O, günəşin dairəvi iqtisadiyyatın əsası olması ideyasına bağlandı, fiziki maddə sayəsində böyüməyə imkan verir.

Evans deyir: "Yeganə həqiqətən davamlı texnologiyanın biologiya olduğunu dərk edən kimi, biologiyadan öz xeyirimiz üçün istifadə etməyimizə imkan verən texnologiya olan sintetik biologiyanın mənimsəməli olduğumuz bir şey olduğu aydın olur".

Singularity məzunlarının tədbirində o, Genome Compiler adlı sintetik-biologiya proqram təminatı şirkətini qurmuş biokimyaçı və sahibkar Omri Amirav-Drory ilə tanış oldu. Amirav-Drory, parlaq bir zavodu maliyyələşdirmək üçün Kickstarter qurmağı təklif etdi. Hələ 1986-cı ildə Kaliforniya-San Dieqo Universitetinin alimləri işıq yayan bir bitki nümayiş etdirmişdilər - içərisinə atəşböcəyi geni daxil edilmiş tütün bitkisi. Texnologiyanın artıq üç onillik yaşı var idisə, şübhəsiz ki, işıq yayan bitkiləri kütləvi istehsal etmək və kommersiyalaşdırmaq üçün bir yol var idi. Evansın düşüncələri irəli getdi və o, elektrik enerjisini sındırılmış bitkilərlə əvəz etməyi xəyal etdi. Yolları küçə lampaları əvəzinə parlaq ağaclarla işıqlandırmaq olardı. Daxili gecə işıqları kimi çıxış edə bilən kiçik bitkilər əsl ilk addım kimi hiss olunurdu.

Evans, NASA Tədqiqat Parkının şərqindəki Biocurious biohacking məkanında asılmağa başladı, burada görüşdü və Stenford biologiya aspirantı Kayl Taylorla görüşdü və ideyanı irəli sürdü. Onlar birlikdə Arabidopsis kimi tanınan xardal ailəsindən olan bir bitki ilə məşğul olmağa başladılar.

Bitkinin parıldadacağına inandıqları DNT-ni dizayn etmək üçün ilk cəhdlərindən cəsarətlənərək Kickstarter-ə müraciət etdilər. 40 dollara dəstək verənlər gələn il parlaq bitki toxumları alacaqlar. Komandanı təəccübləndirən kraudfandinq kampaniyası 8433 sifariş aldı və təxminən yarım milyon dollar topladı. Media bunu çox işıqlandırdı. 2013-cü ildə "İşıqlarınızı bu genetik mühəndislik parıltılı bitkilərlə əvəz edin" Populyar Elm başlığı oxudu.

Evans deyir: "Kickstarter-dən dərhal sonra çox nikbinlik və həyəcan var idi". "Bunun həllinin nə qədər çətin olacağına dair reallıq üçün aylar lazım idi."

Onlar təbii bioluminescent okean bakteriyalarında olan altı geni Arabidopsis bitkisinin genomuna daxil etməyə çalışırdılar. Arabidopsis də daxil olmaqla bütün hüceyrələr təbii olaraq bu altı genlə birləşdikdə işıq yayan kimyəvi reaksiyaya səbəb olan molekulları ehtiva edir.

Bir proqram proqramında gen ardıcıllığını yaratdıqdan sonra onu onlayn təchizatçıdan sifariş etdilər. Evans bunu xüsusi köynək sifariş etməyə bənzətdi: Siz gen ardıcıllığını mətn faylı kimi yükləyirsiniz və sifariş üçün kredit kartınızla ödəyirsiniz.


Parıldamaq üçün göbələk deyil

İşıq yayan bitkilər göbələkdən bioluminescent DNT-ni tütün bitkisinə daxil etməklə hazırlanmışdır. Tütün bitkiləri sadə genetikasına və sürətli böyüməsinə görə istifadə olunurdu, lakin gələcəkdə başqa bitkilərdən də istifadə oluna bilərdi. Periwinkle, petuniya və qızılgül də daxil olmaqla bitkilərlə mümkünlüyü artıq göstərilmişdir. Göbələk DNT-sini ehtiva edən bitkilər, fidandan yetkin bitkiyə qədər bütün ömrü boyu (yalnız gecə deyil) davamlı olaraq parlayır.

Layihə Rusiya Elmlər Akademiyasının Bioüzvi Kimya İnstitutu, MRC London Tibb Elmləri İnstitutu və Avstriya Elm və Texnologiya İnstitutu və digərləri ilə işləyən Moskva biotexnoloji şirkətinin “Planta” tədqiqatçıları tərəfindən həyata keçirilib. Light Bio bu luminescent bitkiləri Planta ilə əməkdaşlıq edərək bəzək ev bitkilərində bazara çıxarmaq üçün yaradılmış şirkətdir.

"Bioluminescence təbiətdə tapılan ən maraqlı və müxtəlif hadisələrdən biridir" dedi Vud. “Dünyada bir çox elm adamı bu canlı işıqların altında yatan əsasları daha yaxşı başa düşmək üçün çalışır. Onlar həmçinin bilirlər ki, bunların çoxlu praktik və estetik tətbiqləri var”.

İşə göbələklərdə bioluminesansiyanın biokimyəvi əsaslarını kəşf edən doktor İliya Yampolski rəhbərlik edirdi. Unikal fikir təkcə bəzi göbələklərdə olan təbii biolüminessensiyanı kəşf etmək deyil, həm də onun gözlənilmədən bütün bitkilər üçün ümumi olan əsas metabolizmə uyğun olması idi. Əməkdaşlıq vasitəsilə tədqiqatçılar parlayan bitkilərin real mümkün bir imkan ola biləcəyinə dair fərziyyələrini formalaşdırdılar.

Tədqiqatçıların bitkilərdə biolüminessensiyanı ilk dəfə araşdırması deyil. 1985-ci ildə Light Bio-nun qurucusu Wood müvafiq DNT-ni daxil etməklə parlaq bitkilər (yenə tütün çeşidi) yaratmaq üçün atəşböcəyinin parıltısından məsul olan əsas kimya və molekulyar biologiyadan istifadə edirdi. O vaxtdan bəri, tədqiqatçılar konsepsiyanı bir neçə ildən bir araşdırmağa davam etdilər. Məsələn, 2017-ci ildə Massaçusets Texnologiya İnstitutunun tədqiqatçıları xüsusi nanohissəcikləri yarpaqlarına yerləşdirərək 3,5 saat müddətində zəif işıq saçan başqa cür adi vərəq bitkisi əldə edə bildilər.


ELI5: biz artıq fotosintezin necə edildiyini bilirik, ona görə də niyə CO2 götürən və əvəzində O2 və enerji verən “süni bitkilər” yarada bilmirik?

2

Süni fotosintez əslində dərindən öyrənilmiş bir tədqiqat sahəsidir, burada müxtəlif məhlullardan oksigeni buraxan bir reaksiya aparmaq üçün günəş işığından istifadə edirsiniz. Problem ondadır ki, reaksiyada lazım olan komponentlər səmərəsizdir, tez pisləşir/tükənir və ya hazırlamaq/saxlamaq bahalıdır.

4 2 2 5

Mən əlaqəli elmi sahədə işləyirəm. Onilliklər ərzində üzərində işlənmiş iki əsas tədqiqat xətti var.

Fotosintezin bitkilər olmadan süni şəkildə təkrarlanması. Bu, bir növ işləyir, lakin iqtisadi cəhətdən səmərəli olmaqdan uzaqdır. Bitkilər fotosintezdə hələ də kimyaçılardan daha yaxşıdır. Günəş batareyaları yaxın gələcəkdə daha etibarlı alternativdir.https://en.wikipedia.org/wiki/Artificial_photosynthesis

Bitkiləri təkmilləşdirmək, belə ki, onlar fotosintezdə daha səmərəli olurlar. Bu, əsasən bitkilərdə CO2 udulmasına cavabdeh olan RuBisCO fermentini təkmilləşdirməklə cəhd edilmişdir. RuBisCo qeyri-adi dərəcədə yavaş bir fermentdir, saniyədə yalnız bir ovuc CO2 molekulu qəbul edir. Alimlər tərəfindən daha sürətli RuBisCO yaradıldı, lakin bu, praktikada bitki böyüməsini yaxşılaşdıra bilmədi.https://en.wikipedia.org/wiki/RuBisCO#Genetic_engineering
Redaktə: Mən bu günə qədər super deyiləm, yəqin ki, bəzi problemlər həll olunub və orada daha sürətli böyüyən bir bitki var. (https://science.sciencemag.org/content/363/6422/eaat9077)

Beləliklə, yekunda fikriniz yaxşı idi, lakin praktiki və xüsusilə iqtisadi cəhətdən səmərəli şəkildə işə başlamaq çətindir.


Kickstarter biohackerlərin qaranlıqda parlayan bitkiləri maliyyələşdirməməlidir

Qaranlıqda parlaya bilən çiçəyi kim istəməz ki? Bəs o, işıq saçan bitkilərin və ağacların işıq lampalarını və küçə lampalarını əvəz etdiyi dayanıqlı gələcəyin qarşıdan gələn dalğası kimi göstərilsəydi? Siz hətta birini almağa həvəsli ola bilərsiniz, elə deyilmi?

İlk baxışdan, izdiham tərəfindən maliyyələşdirilən yeni Kickstarter.com layihəsinə aldanmamaq çətindir. Xüsusilə onun arxasında duran ABŞ şirkəti qonaq otağınızı Avatar filminin parlaq Pandora mənzərəsinə çevirmək imkanından istifadə etdikdə.

Bu layihə istisna olmaqla, xeyirxah bir elm hiyləsindən başqa bir şey deyil. Bu bitkilər biotexnoloji şirkət tərəfindən son dərəcə mübahisəli yeni texnikadan istifadə edilməklə yenidən qurulur ki, bu da tənzimləmə imkanlarına mane ola bilər və təbiəti manipulyasiya etmək və ondan mənfəət əldə etmək üçün daha geniş korporativ dəstəkli axtarışın ictimai qəbulunu gücləndirə bilər.

If you think twice before buying GM foods, welcome to the risky world of synthetic biology. Instead of shifting existing genes from one species to another, this extreme form of genetic engineering allows practitioners to write entirely new genetic codes on computers and then insert them into living organisms – or to create new life-forms from nothing but a few bottles of chemicals. It's a field quickly moving from lab to commercial production. As of this moment it hasn't yet stepped into the great outdoors – but this Kickstarter project may be about to break that barrier.

Unless they're stopped, Kickstarter will hand over hundreds of thousands of dollars on Friday to Genome Compiler Corporation, a private biotech company that promises to send bioengineered plants and seeds to most of their US backers. That means more than 600,000 freak bioengineered seeds will be let loose across thousands of random locations in the USA – unregulated and uncontrolled.

In other words, this would be the first deliberate environmental release of an avowedly "synthetic biology" organism in the world.

Though this is the first environmental release, synthetic biology is an exploding and increasingly well-funded field. Corporations like Monsanto, BP, Shell, and Dow have been pouring billions into new technologies. But it is practically untouched by regulation. These corporations – hardly to be trusted to ensure health and environmental concerns take precedence over their profits – have been tacitly given the go-ahead by the Obama administration to proceed in a regulatory vacuum.

Though it has mostly evaded public attention, there is a big battle brewing over synthetic biology. The notion of releasing these extreme organisms flies in the face of a growing consensus among civil society and international experts alike. 116 organizations have called for a moratorium on any release of synthetic organisms. The UN convention on Biological Diversity has urged countries to exercise precaution in any release of synthetic organisms to the environment. Even the insurance industry is worried.

Making a glow-in-the-dark plant in the lab is not in itself something to cry foul about – so long as it's properly contained. What is causing thousands of concerned citizens to cry "no to glow" is that these biohackers plan to release their manipulated seeds all over America.

Little is known about the impacts of synthetic biology, or even how to assess its biosafety impacts. But what we do know is nature is complex and reacts in unexpected ways to fundamental interventions. From fossil fuels and dams to GM crops, we discover disastrous consequences only when it's too late. That's why almost every credible body that's evaluated the still immature field of synthetic biology has responded by urging grave caution.

But these biohackers have responded contemptuously, consciously designing their plant to evade regulations and avoid oversights and monitoring. "We are very cognizant of the precedent we are setting," says Antony Evans, the manager of the project. It's a strategy the biotech industry has used before to create a beachhead – establishing products on the ground and in the wild, before the international bodies can catch up and regulate them.

Kickstarter – who not incidentally stand to profit to the tune of about $22,000 from the project – is about to allow themselves to be hijacked by these biohackers. Many others will no doubt follow in their footsteps, now that Kickstarter has shown it will provide a profitable and regulation-free avenue to genetic pollution.

But it can still be stopped. Kickstarter refuses to fund guns, drugs, and porn – and even, bizarrely, the sale of sunglasses. Their ethical guidelines need an update to include bioengineered seeds as well. An Avaaz.org petition with over 8000 signatures is circulating demanding Kickstarter withhold the money until there is a serious public debate. The environmental watchdog ETC Group has even set up The KickStopper, a counter-project looking for funding.

A surge of popular opposition could ensure that Kickstarter puts a hold on this project or that the biohackers think twice. In the face of increasing media scrutiny, they have reportedly offered to hold a public dialogue before releasing their seeds – though without any details it comes across as shallow damage control.

Ultimately it's not just about gimmicky glowing plants. The public dialogue that is needed is about the brave new world of synthetic biology. For now, we must demand a moratorium on the release and commercial use of synthetic organisms – at least until proper regulations and safeguards have been established. Its risks are too great, the unanswered questions too many. Meanwhile keep these engineered plants in the laboratory – and leave their sci-fi effects to the movies.


ELI5: we already know how photosynthesis is done so why cant we creat “artificial plants” that take CO2 and gives O2 and energy in exchange?

2

Artificial photosynthesis actually is a deeply studied field of research, where you use sunlight to drive a reaction that releases oxygen from various solutions. The problem is, the components needed in the reaction are inefficient, degrade/deplete quickly, or are expensive to make/maintain.

4 2 2 5

I work within a related scientific field. There are two main lines of research that have been worked on for decades.

Replicating photosynthesis artificially without plants. It kind of works, but is far from being economically viable. Plants are still much better at photosynthesis than chemists are. Solar cells is a more viable alternative within the foreseeable future.https://en.wikipedia.org/wiki/Artificial_photosynthesis

Improving plants so they become more efficient at photosynthesis. This has been attempted mainly through improving the enzyme RuBisCO, which is responsible for CO2 uptake in plants. RuBisCo is an unusually slow enzyme, it only takes up a handfull of CO2 molecules per second. A faster RuBisCO has been created by scientists, but it did not end up improving plant growth in practice.https://en.wikipedia.org/wiki/RuBisCO#Genetic_engineering
Edit: I'm not super up to date with this, apparently some of the problems have now been worked out and there is a faster growing plant out there. (https://science.sciencemag.org/content/363/6422/eaat9077)

So, in conclusion, your idea was good but it is hard to get to work in a practical and especially economically viable way.


The role of bioluminescence in metabolism

The functional role of bioluminescence in lower organisms such as bacteria, dinoflagellates, and fungi is difficult to discern. Partly because the glow of luminous bacteria is extinguished when oxygen is removed, it has been suggested that the bioluminescent reaction was originally used to remove oxygen toxic to primitive types of bacteria that developed when oxygen was absent or very rare in Earth’s atmosphere. The metabolic reaction that combines the oxygen with a reducing substance ( luciferin) liberates sufficient energy to excite a molecule in the organism to emit visible radiation. Most of those luminous primitive organisms subsequently developed systems of using oxygen, but they have retained the luminescent capability as parts of related metabolic pathways or for some survival value that luminescence may confer on the organism.


Videoya baxın: Bioluminescence Experiment (Dekabr 2022).