ایده های درخشان برای کاربرد فناوری بیولومینسانس (قسمت دوم)
3.روشنایی شهر با درختان روشن
اولین رویاپردازی ها برای کاربرد تکنولوژی بیولومینسانس، جایگزینی برای جریان الکتریسیته در روشن سازی خیابان ها در شب، علائم جاده ای روشن و نور داخلی می باشد. مسیر رسیدن به آرزو استفاده از مهندسی ژنتیک و وارد کردن ژن های مربوط به پدیده بیولومینسانس از کرم شب تاب و باکتری های دریایی بیولومینسنت به درختان است. برگ درختان در طول روشنایی روز نور آفتاب را جمع می کنند تا در طول شب انرژی تولید کنند. برگ های تابان را می توان با وصل کردن ژن هایی که ریتم شبانه روزی گیاهان را کنترل می کنند روشن و خاموش کرد؛ به این ترتیب گیاهان در طول شب روشن و طی روز خاموش می شوند. درختان تنها به هوا، آب و مواد معدنی خاک نیاز دارند تا وظیفه نورپردازی شهری را ادامه دهند، که از لحاظ تئوری قطعاً ممکن است. تصویری از یک مدل سه بعدی نورپردازی شهری با تکنولوژی بیولومینسانس را در زیر مشاهده می کنید. این مدل توسط تیمی از موسسه سنگر در دانشگاه کمبریج که بر روی این پروژه کار می کنند طراحی شده است.
اولین گیاه لومینسانس کننده گیاه تنباکویی بود که طوری تغییر ژنتیکی یافته بود تا ژن آنزیم لوسیفرازی که از کرم شب تاب با نام علمی Photinus pyralis گرفته شده بود را بیان کند و لوسیفراز تولید کند. هنگامی که گیاه با محلول حاوی لوسیفرین و محیط کشت حاوی مواد غذایی، آبیاری می شود، لومینسانس در بافت های گیاه مشاهده می شود که در زیر تصویر آن را مشاهده می کنید. این مورد اولین تجربه ای بود که یک موجود پرسلولی تراریخت بیولومینسانس کننده به نمایش گذاشته شد. این تصویر یک «لومینوگراف» است که با قرار دادن مستقیم گیاه در مقابل یک تکه از فیلم اکتاکروم (Ektachrome) 200 گرفته شده است و نوامبر 1986 در مجله ساینس به چاپ رسید.
اولین موفقیت در خلق گیاه «اتولومینسانس» مهندسی شده در آزمایشگاه، توسط کریچوسکی و همکارانش، در مجله PLoS ONE نوامبر 2010 به چاپ رسید. در آن پروژه محققان ژن های نوعی باکتری تابان را به ژنوم کلروپلاست گیاه تنباکو پیوند زدند، و آن را به تابش ضعیفی به طور خود به خودی و بدون نیاز به پمپ کردن لوسیفرین برای ادامه یافتن واکنش، واداشتند.
چالش عمده برای عملی کردن استفاده از تکنولوژی گیاهان اتولومینسانس به عنوان منبع نور، این است که رفته رفته بر میزان روشنایی آن افزوده می شود. گروه کمبریجی این مورد را هنگامی که یک لامپ حبابی از باکتری های مهندسی شده «ای.کولای تابان» ایجاد کرده بودند، تجربه کردند. تئو ساندرسون، عضوی از گروه کمبریجی این پروژه، در مورد این تجربه می گوید: «برای ما مهیج بود که حتی قادر بودیم در نور لامپی که اختراع کردیم مطالعه کنیم، اما به دلیل افزایش تدریجی شدت نور، به این زودی ها نمی توان این نور را جایگزین علائم جاده ای کرد».
4. گلهای درخشان
از سوی دیگر شرکت BioGlow به سرپرستی دکتر کریچوسکی، که اولین گیاه اتولومینسان را خلق کرد، در تلاش است تا تکنولوژی جدید اتولومینسانس گیاهان را در پرورش گیاهان زینتی به کار گیرد، و نسل جدیدی از گل های شاخه برده را وارد گل فروشی ها کند. موسس BioGlow، تل ایدربرگ (Tal Eidelberg)، عنوان کرده است که پروژه آنها این پتانسیل را دارد که رنگ و نور جدیدی را وارد گل فروشی ها کند.
سمانه سادات عنایتی
بخش دانش و زندگی تبیان
منابع:
Mark A. Moline, California Polytechnic State University, San Luis Obispo. BIOLUMINESCENCE POTENTIAL IN THE TRANSITION ZONE TO VERY SHALLOW WATER (VSW)
Alexander Krichevsky et al. Autoluminescent Plants. PLoS ONE 2010; 5(11).
Harold P. Batchelder and Elijah Swift. Bioluminescent Potential and Variability in Some Sargasso Sea Planktonic Halocyprid Ostracods. Journal of Crustacean Biology Vol. 8, No. 4 (Nov., 1988), pp. 520-523.
Live science
مطالب مرتبط:
کاربرد باکتری های شب تاب در بیلبوردهای بیولومینسانت
