Queste piante trattate in laboratorio possono diventare luminescenti

Emettono un bagliore verde alquanto bizzarro e sembrano uscite direttamente da un gioco retrò, ma in realtà si tratta di piante in grado di emettere luce, prodotte in laboratorio. I ricercatori che le hanno studiate sono partiti dall’assunto che la vegetazione luminescente non solo potrebbe aggiungere una dimensione insolita all’arredamento della casa, ma potrebbe anche aprire ad un nuovo modo di studiare la biologia delle piante.

Ci sono stati alcuni esperimenti atti a introdurre la bioluminescenza nelle piante, ma i risultati sono stati deludenti

“In futuro questa tecnologia potrà essere utilizzata per osservare le attività di diversi ormoni all’interno delle piante durante la loro vita, in modo assolutamente non invasivo. Potrebbe anche essere utilizzata per monitorare le risposte delle piante a vari stress e cambiamenti nell’ambiente, come la siccità o il loro ferimento da parte degli erbivori“, ha affermato Karen Sarkisyan, CEO di Planta, la startup che ha guidato il lavoro. “Speriamo davvero di portare queste piante sul mercato tra qualche anno, una volta rese un po’ più luminose, naturalmente con il benestare di tutte le norme di sicurezza esistenti“, ha aggiunto.

Numerosi animali, microbi e funghi possono infatti brillare, un fenomeno noto come “bioluminescenza“. Ciò si verifica quando gli enzimi agiscono su sostanze chimiche note come “luciferine” all’interno dell’organismo, provocando il rilascio di energia sotto forma di luce. Tuttavia, la bioluminescenza non si sviluppa naturalmente tra le piante. Tra gli studi precedenti infatti, i ricercatori avevano fornito sia le luciferine che gli enzimi necessari per la bioluminescenza alle piante grazie all’uso di nanoparticelle, mentre altri scienziati avevano incorporato geni batterici per la bioluminescenza nelle piante.

Grazie alla ricerca su un particolare tipo di fungo è stato possibile sviluppare questa caratteristica artificialmente

Tuttavia, questi approcci hanno avuto degli inconvenienti: il rilascio di luciferina su minuscole particelle è più costoso e non è autosufficiente, mentre l’incorporazione di geni di bioluminescenza batterica comporta un processo invasivo, che si traduce solo in un debole bagliore. Inoltre, sostiene Sarkisyan, quest’ultimo approccio sembra essere particolarmente dannoso per le piante. La nuova ricerca ha attuato invece un approccio diverso, sfruttando il processo, recentemente scoperto, attraverso il quale i funghi emettono luce. Il team afferma l’importanza di tale scoperta in quanto il processo genera un tipo di luciferina prodotta da una sostanza chimica naturalmente presente nelle piante: l’acido caffeico.

Scrivendo sulla rivista Nature Biotechnology, Sarkisyan e un team di colleghi russi e austriaci spiegano in che modo hanno inserito quattro geni di un fungo bioluminescente chiamato Neonothopanus nambi nel DNA delle piante di tabacco. Questi geni si riferiscono ad enzimi che convertono l’acido caffeico in un tipo di luciferina in grado di emettere energia sotto forma di luce, prima di trasformare la sostanza risultante in acido caffeico. Il risultato sono piante che brillano di una tonalità verdastra visibile ad occhio nudo: “Brillano sia al buio che alla luce del giorno“, ha dichiarato Sarkisyan, aggiungendo che la luce sembrava essere 10 volte più luminosa di quella prodotta usando i geni batterici.