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19.09.2020 - 08:000

Le incredibili piante modificate geneticamente che si illuminano

Un team di ricercatori ha creato delle piante luminose grazie al DNA di un fungo bioluminescente

Un team di scienziati è riuscito a modificare geneticamente alcune piante rendendole luminose per l'intera durata del loro ciclo di vita. Lo studio in questione è stato pubblicato sulla rivista Nature Biotechnology e si deve al lavoro di un gruppo internazionale di 27 studiosi guidati da Karen Sarkisyan e Ilia Yampolsky, della startup biotecnologica russa Planta e dell'Accademia russa delle scienze.
L’esperimento è stato condotto sulle piante del tabacco perché il loro codice genetico è molto conosciuto per i tempi rapidi con cui si sviluppa, ma secondo i ricercatori la stessa tecnica può essere applicata su rose, petunie e pervinche. I risultati di questo test hanno prodotto piante dieci volte più brillanti rispetto a quelle finora ottenute in precedenti sperimentazioni.
«Trent’anni fa ho contribuito a creare la prima pianta luminescente usando un gene delle lucciole. Queste nuove piante possono produrre un bagliore molto più luminoso e più costante», ha affermato Keith Wood, amministratore delegato di Light Bio, la società che, in collaborazione con Planta, prevede di commercializzare la tecnologia per produrre piante ornamentali.
A differenza delle precedenti piante geneticamente modificate, che utilizzavano appunto batteri bioluminescenti o DNA di lucciola, queste piante sono state ingegnerizzate utilizzando il DNA di funghi bioluminescenti. Gli scienziati, infatti, hanno scoperto che questi funghi sintetizzano la luciferina, una classe di composti eterociclici che emettono luce, da un composto chiamato acido caffeico.
Questo tipo di acido è presente in tutte le piante ed è alla base della biosintesi della lignina, il polimero del legno che conferisce rigidità e resistenza alle pareti cellulari delle piante. I ricercatori hanno così ingegnerizzato geneticamente le piante per riallocare parte del loro acido caffeico alla biosintesi della luciferina, come avviene nei funghi bioluminescenti.
In questo modo le piante sono riuscite a produrre circa un miliardo di fotoni al minuto, una luminosità tale da renderle chiaramente visibili al buio. Come hanno scritto gli scienziati nell’articolo, «a differenza dell’espressione della bioluminescenza batterica, l’espressione del ciclo dell’acido caffeico non è tossica nelle piante e non impone un evidente onere sulla crescita delle piante, almeno nella serra».
L’obbiettivo di questa ricerca non consiste ovviamente solo nella creazione delle piante ornamentali luminose del futuro. Gli scienziati, in particolare, sono convinti che tale bagliore possa fungere da indicatore del funzionamento del metabolismo delle piante osservando il modo in cui queste reagiscono all’ambiente circostante. Ad esempio, quando i ricercatori hanno posto una buccia di banana nelle vicinanze, le piante si sono illuminate più intensamente in risposta all’etilene emesso.


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