Как же можно получить светящееся растение? Эта идея впервые возникла в 2017 году у ученых Массачусетского технологического института, которые изучали естественный свет, излучаемый такими организмами, как светлячки, некоторые виды медуз и водорослей (кто бывал на Азовском море в августе, понимает, о чем идет речь). Это свойство свечения, называемое биолюминесценцией, вызвано химической реакцией фермента под названием люцифераза, который производит свет в ходе окисления молекулы субстрата люциферина. Ученые использовали методы нанотехнологии и генетической инженерии, чтобы внедрить фермент и молекулы субстрата в структуру растения, заставляя его слабо светиться в темноте в течение примерно четырех часов.

Но никто не обещал, что путь научных открытий и разработок будет прям и прост. Отнюдь! Сейчас эта технология в Вятке сталкивается со многими ограничениями и трудностями.

Сложно внедрить чужеродные молекулы в другие организмы,
в частности, в растения, не разрушая организма-хозяина.

Кроме того, есть пока и чисто практические трудности. Светящиеся растения пока не излучают достаточно света и не светятся достаточно долго, чтобы их можно было использовать на практике.

Но и Москва, как известно, не сразу строилась! Думаю, это дело уже самого ближайшего будущего и совсем не фантастического – когда мы сможем гулять по бульвару, который освещается не фонарями, а растениями, которые здесь же и растут!
Эту проблему стало возможным решить благодаря открытию уникальной биолюминесцентной системы тропического гриба Neonothopanusnambi.

Такая система является полностью замкнутой и носит автономный характер. Грибной люциферин, окисляясь с люциферазой, затем конвертируется снова до исходного состояния. Таким образом, по аналогии можно говорить о вечном светящемся процессе как о вечном двигателе, работающем без приложения внешних усилий. Следовательно, для приложения данной биолюминесцентной системы на практике необходимо детально изучить все ее компоненты, которыми являются ферменты.

Недавно престижный журнал «Биоорганическая химия» подвел итоги ежегодного конкурса научных статей. По итогам 2021 года диплома II степени удостоена публикация «Генно-инженерный синтез и свойства гиспидин-3-гидроксилазы – ключевого фермента биосинтеза люциферина грибов»,
основными авторами которой явились доцент кафедры биотехнологии ВятГУ Андрей Герасимов и магистрант Сергей Рогожкин. В роли соавторов выступили другие участники большой международной команды во главе с доктором наук Ильей Ямпольским, зав. отделом бимолекулярной химии Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН.
Для того, чтобы описать этот процесс, необходимо изучить задействованные в нем ферменты. Мы в Институте биологии и биотехнологии ВятГУ взялись за исследование гиспидин-3-гидроксилазы – фермента, гидроксилизирующего вторичный метаболит– гиспидин, и отразили результаты работы в научной статье. Фактически в ней нашла отражение одна из ключевых стадий процесса - биосинтез люциферина (3-гидроксигиспидина), отвечающего за свечение. Помимо этого, мы впервые описали биохимические свойства данного фермента, нашли его уникальные кофакторы и условия функционирования in vitro, -( Андрей Герасимов). Сведение результатов, достигнутых на разных участках исследования, воедино и получение общего итога работы команды даст полную картину, а в дальнейшем понимание, как можно «руководить» замкнутым механизмом свечения грибов.
Мы сможем научиться регулировать процесс, улучшить его, сделав свечение более ярким и длительным; возможно, с использованием другого цвета, -
 
пояснил Андрей Сергеевич.

один из исследователей-СергейРогожкин

Кстати, извиняюсь за лирическое отступление: именно в Вятке, где сейчас выводят эти фантастические светящиеся деревья, работали мои предки-лесоводы (не могу про это не упомянуть). Мой Прапрадед Петр Иосифович Ольшевский был простым лесничим, а прабабушка Юлия Петровна Ольшевская\Ухова спроектировала и создала один из городских скверов. Вятка рулит! )😍

Возвращаясь к биолюминесценции: Изучение уникальной биологической «лампочки» открывает широкий спектр возможностей ее применения: от трансплантации системы в растения с приданием им соответствующих свойств до создания новых методов молекулярной фармакологии с целью тестирования активности лекарственных препаратов методами биолюминесценции в течение продолжительного периода времени. Это находит отражение в появлении уникальных диагностических технологий, позволяющих анализировать и разрабатывать лекарственные препараты нового поколения.

А если вспомнить то, что я писал чуть выше о способности деревьев абсорбировать (собирать) из воздуха всякую гадость, то в перспективе можно вывести деревья которые разным цветом будут реагировать на появление в воздухе того, или иного вещества. Например, ярко-оранжевый при появлении в воздухе опасных для человека химических соединений. Это пока фантазии, но на основании приведенных выше слов вятских исследователей – это вполне реализуемо!

наверное(и наверняка,это не должно выглядеть так кислотно, но какой-то шаг в эту сторону сильно увеличит стоимость оказываемых экосистемныхуслуг

Ядерные технологии и городская растительность
Ядерные технологии и растительность. Какая связь и есть ли она?
Атомные технологии-это передовой край науки и многие проблемы ,с которыми мы сталкиваемся в других сферах нашей жизни неожиданно могут найти решение с помощью научных технологий родом из такой, казалось бы, далекой сферы, как атомная\ядернаяотрасль.
Проиллюстрирую примером, взятым из статьи ихаэль Амди Мадсен из Бюро общественной информации и коммуникации МАГАТЭ.
МАГАТЭ – это Международное агентство по атомной энергии(главная международная организация в атомнойотрасли.

В своей статье
«Повышение разнообразия, качества и устойчивости чайного куста на Шри-Ланке» Михаэль Амди Мадсенописывает проблему,с которой столкнулись властиШри-Ланки:

все мы знаем,чтоШри-Ланка известна,в первую очередь, своим чаем. Выращивание цейлонского чая, начавшееся в девятнадцатом веке, сегодня представляет собой многомиллиардную отрасль(и это тот случай,когда растительность приносит не теоритическую,а самую настоящую прибыль, чайная отрасль Шри-Ланки привлекает инвестиции и туристов

Страна планирует расширить производство чая и улучшить его качество, но сталкивается с серьезными вызовами, связанными с изменением климата и растущей конкуренцией на мировом рынке.

Фото: Научно-исследовательский институт чая Шри-Ланки)Чай был завезен на Шри-Ланку британцами в 1820-х годах, а в 1867 году его стали выращивать на продажу. Сегодня именно чайная отрасль приносит стране основную часть валютной выручки, и два миллиона жителей Шри-Ланки прямо или косвенно работают на нее.