発光キノコ遺伝子を組み込まれた『光る植物』が開発される。

科学者らは、ファンタジー作品に登場するような光る植物を思い描き、今まで遺伝操作されたものの中で最も明るい植物を作成しました。

映画やゲームにおいて、美しく発光する植物や花は暗闇を照らし出すとともに、その世界に彩りを与えます。

現在、架空の世界の話と思われていた「光る植物」は遺伝学の進歩とともに実現されようとしています。

今週、nature Biotechnologyで発表された研究によると科学者は「以前作成されたものよりも少なくとも10倍以上明るい植物」を作成することにより、その研究に文字通り光をもたらしました。輝きはその植物が死ぬまで継続します。

発光する植物を作成する試みは以前から行われてきました。当初、科学者はホタルの発光酵素を組み込むことで目的を達成しようとしましたが、生物発光遺伝子産物が植物にとって有害であったため発光が長続きすることはありませんでした。

そこで科学者らは、いくつかのキノコで見られる生物発光が一般的な植物の代謝プロセスと類似していること目をつけました。

キノコから得られた発光遺伝子を挿入することで以前よりもはるかに明るく輝く植物を作成することができました。

「30年前、ホタルの遺伝子を使用して最初の発光植物を作るのを助けました」と、キースウッド博士は声明で述べました。「これらの新しい植物ははるかに明るく安定した輝きを生み出すことができます。」

この植物は、光り輝く植物の商業化を目指すロシアのバイオテクノロジーの新興企業、Planta LLCと共同研究を行っていた科学チームによって開発されました。

同社の理念のもと、開発されたテクノロジーはそのライフサイクルのあらゆる段階で光を生成し続けることができる植物の作成にたどり着きました。

彼等は、それらの発光がカフェイン酸と呼ばれる化合物からルシフェリンを合成し、4つの酵素が作用することを突き止めました。2つの酵素がカフェイン酸を発光前駆体に変換し、次にそれが3番目の酵素によって酸化されて光子を生成します。 最後の酵素は、酸化された分子を再びカフェイン酸に変換して、サイクルを再開します。

「植物が発達するにつれて、根と茎の間の移行帯で発光が増加した」と、研究者はviceに語りました。「若い芽は、末端と腋芽と茎の上部で最も明るくなりました。植物が成熟するにつれて、新芽の古い部分は暗くなりました。」

老化した葉はカフェイン酸の含有量が減少したため、光量が薄くなりましたが一部の葉は老化の最終段階にも関わらず強い光を発したと研究者は述べています。

今回の研究ではタバコが用いられましたが、その理由は成長が速く、研究が盛んに行われているからです。キノコの発光プロセスは多くの植物に適応が可能なため、他の植物も光らせることができます。

ツルニチニチソウ、ペチュニア、およびバラを含む他の輝く植物の実現可能性を実証しました。さらなる開発により、さらに明るい植物が期待できます。

この研究はnature Biotechnologyに掲載されました。

参照:vice / eurekalert