أكثر إشراقا من أي وقت مضى، يقدم المهندسون الوراثيون نباتات مصممة تعمل باستمرار على توليد إشعاع مرئي للعين المجردة دون مساعدات إضافية, ويضمن نقل برنامج التلألؤ الوراثي من الفطر المضيء اللمعان المبتكر.

ويقول العلماء إن هذا المفهوم يمكن أن يخدم أبحاث النباتات، ولكنه يمكن أيضًا أن يجعل نباتات الزينة المشعة ممكنة، حيث يعتقد البعض ان النباتات أو الأنسجة المعدلة وراثيًا ذات تأثيرات الإضاءة الخاصة موجودة منذ فترة طويلة ومع ذلك، في كثير من الحالات، لا يعتمد الوميض على لمعان مستقل (التلألؤ)، ولكن على ما يعرف باسم التألق الحيوي.

وبالتالي يتم تحفيز المواد للتوهج عن طريق التشعيع بترددات ضوئية خاصة. ومع ذلك، كان هناك أيضًا تألق حقيقي في النباتات حيث تم نقل جينات اليراع أو تم تنشيط برامج خفيفة لأنواع معينة من البكتيريا في الخلايا النباتية, لكن التأثيرات ظلت ضعيفة أو كانت هناك حاجة إلى علاجات إضافية لخلق الضوء، حيث ان النباتات المضيئة، مثل تلك التي تضيء الغابة في فيلم الخيال العلمي “Avatar”، لم تكن ممكنة من قبل.

وأفاد الفريق الدولي من الباحثين بقيادة كارين سركيسيان من معهد لندن للعلوم الطبية، بأن نباتاتهم أخف بكثير من جميع مصانع الهندسة الوراثية السابقة ذات تأثيرات التلألؤ.

وأصبح هذا ممكنًا عن طريق نقل الأساس الجيني لنظام الإضاءة الذي يأتي من الفطر المضيء, فقط في السنوات الأخيرة كان من الممكن الكشف عن المفهوم الوراثي لهذا الجيل الخفيف. ويقول العلماء أن هذه الطريقة أكثر ملاءمة للاستخدام في النباتات من نظام اليراعات أو البكتيريا المضيئة.

ويشرحون العلماء أن انبعاث الضوء في المفهوم الجديد يعتمد على جزيء عضوي يوجد أيضًا بشكل طبيعي في جميع النباتات ,و يلعب ما يسمى حمض الكافيين دورًا مهمًا في بناء جدران الخلاياو في عملية التلألؤ للفطريات، تنتج هذه المادة الضوء من خلال دورة التمثيل الغذائي التي تنطوي على أربع مواد أخرى، وفق أرم نيوز.

وحسب تقرير الباحثين حيث ان إنزيمان يحولان حمض الكافيك إلى سلعة لامعة، ومن ثم يتأكسد بواسطة إنزيم ثالث لإنتاج الفوتون . و يحوّل الإنزيم الأخير الجزيء المؤكسد إلى حمض الكافيين حتى تبقى الدورة نشطة بشكل مستمر.

وقام العلماء بتجهيز نباتات التبغ بالمكونات الوراثية اللازمة لنظام التلألؤ البيولوجي الفطري. وبسبب سهولة التعامل معها، غالبًا ما يتم استخدامها كنباتات نموذجية في علم الوراثة. ويقول العلماء إنه من حيث المبدأ، يمكن إدخال البرنامج الجيني في جينوم العديد من الأنواع النباتية. مع مفهوم التبغ، تمكنوا من توفير توهج مرئي واضح في الظلام حيث تم تسجيل الضوء الأخضر من الأوراق والسيقان والجذور والزهور، الذي قدموه أثناء دراستهم، بالكاميرات العادية والهواتف الذكية. وذكر العلماء أنه منذ وقت الإنبات، تولد هذه الأنسجة باستمرار الضوء دون الإضرار بحيوية النباتات.

الإمكانات العلمية والتجارية

نظرًا للرؤية الواضحة، أصبح بإمكانهم الآن تطوير نباتات الزينة التي تتوهج في الظلام,و يبدو أن شركة واحدة تنفذ بالفعل هذه الفكرة. و من غير المحتمل أن تولد الورود الهندسية الوراثية المشعة ونباتات الزينة الساطعة حماس ًا عامًا. ومع ذلك، كما يؤكد الباحثون هناك أيضًا إمكانات علمية في المفهوم حيث يمكن أن يجلب الضوء حرفياً إلى الحياة الداخلية للنباتات.

وكما يشرح الباحثون، يمكن أن يوفر النشاط الإشعاعي للنباتات مؤشرًا على عمليات التمثيل الغذائي، على سبيل المثال، نظرًا لأن توليد الضوء مرتبط بحمض الكافيين المهم للنمو. ويشير العلماء إلى أنه من الممكن غالبًا اكتشاف الأنماط أو الموجات المتغيرة في توليد الضوء، والتي تكشف عن العمليات داخل النباتات. وفقًا لذلك، يمكن أن توفر تأثيرات الإضاءة رؤى مهمة حول الظروف الفسيولوجية للنباتات وردود فعلها على البيئة. لذلك سيكون من المثير للاهتمام أن نرى كيف سيتطور المفهوم علميا أو تجاريا.