2024. március 28. Csütörtök, Gedeon, Johanna.
 
Új típusú éjszakai fény: világító fák lehetnek az utcákon!Forrás: richpoi.com
Utolsó módosítás: 2013-07-19 09:14:29
A remélt összeg nyolcszorosát gyûjtötték össze a Kickstarter közösségi oldalon azok a kutatók, akik világító fákkal szeretnék kiváltani a jövõben a közvilágítást.

A kaliforniai Antony Evans és kollégái 65 ezer dollárt szerettek volna összekalapozni kísérleteik megkezdéséhez az új ötletek közösségi finanszírozását segítõ oldalon, a Kickstarteren, ám eddig már 484 ezer dollárt kaptak közel 8500 embertõl. A cél: felejtsük el a köztéri lámpákat a jövõben, és világító fákat ültessünk a helyükre. Egy másik nagy ötletgyáros, Peter Diamandis (az ûrbányászatra alapított amerikai cég, a Planetary Resources elnöke) egszerûen „az eddigi legmenõbb Kickstarter-kampánynak” nevezte Evansék terveit.

A világító fehérjék használata nem ismeretlen a biológiai kutatásokban (2008-ban Nobel-díj is járt értük). Evansék a kísérleteket nem rögtön fákon, hanem a lúdfû (Arabidopsis thaliana) nevû, minden ízében jól ismert gazon fogják megkezdeni, amelybe a Vibrio fischeri nevû tengeri baktériumból ültetnek be géneket. A remények szerint a genetikailag módosított lúdfüvek enyhén derengeni fognak a sötétben (a támogatóknak 50-100 magot ígérnek ezekbõl). Ezt a technológiát tökéletsítik és vetik be majd a fák esetében is.

Bár a fák lassan nõnek, egész életükben világítanak majd, és az egyenletesebb eloszlású fényforrások miatt sokkal szebb lesz a közvilágítás Evansék szerint, akik az Avatar címû filmbõl is bevágtak egy rövid részletet a közel félmillió dollárt hozó videójukba.

A projekt alapötletét egy 2010-es cambridge-i kutatás adta, melynek során a szakértõk egy világító baktériumfaj egyedeit genetikai úton úgy módosították, hogy azok még több luciferáz nevû enzimet termelve erõsebb fénnyel világítsanak. Ha a vállalkozás sikeresnek bizonyul, a Kickstarter-kampány résztvevõi közül több mint hatezer ember már a jövõ év folyamán megkaphatja a támogatásért cserébe beígért magokat, amelyekbõl aztán maguk hajtathatják ki saját kis „biolámpásukat”.

35190_vilagito-fa-3.jpg

A szintetikus biológia ellenzõi ez utóbbi momentumot tartják a legaggasztóbbnak a dologban, mivel félõ, hogy a támogatóknak kiosztott magvakból kifejlõdõ növények kikerülnek a természetes ökoszisztémába, és ott a faj vad tagjaival keresztezõdnek. Napjainkig egyetlen alkalommal sem fordult elõ, hogy egy szintetikus biológiai úton létrehozott organizmust egyszerûen szabadjára engedtek volna a természetben, mondják a szakértõk, akik szerint nem tudni, hogy ez milyen hatással lesz az élõvilágra.

Felmerülhet persze a kérdés, hogy hol végzõdik a „mezei” génmódosítás, és hol kezdõdik a szintetikus biológia, illetve hogy vajon a világító növények létrehozása melyik kategóriába sorolható. A jelenleg elfogadott definíciók szerint szintetikus biológiai módszerekkel létrehozottnak tekinthetõ az az élõlény, amely a genetikai módosításoknak köszönhetõen új szervekre, rendszerekre, illetve funkciókra tesz szert, míg a hagyományos értelemben vett génmódosítás egyszerûen meglévõ szerveket és mûködéseket tesz még hatékonyabbá.

Ilyen szempontból tehát az újfajta növényfaj valóban a szintetikus biológia eredménye lesz, ha elkészül, hiszen olyan funkcióval bír, amellyel vadon élõ társai egyáltalán nem rendelkeznek. A kategorizálás azért nem tekinthetõ lényegtelennek, mert míg hagyományos génmódosítással létrehozott növények már jelenleg is nagy számban akadnak, bár termesztésük és fogyasztásuk sok szempontból vitatott, a szintetikus biológia termékei még messze nem értek el az elfogadottság ezen mérsékelt szintjére sem. A projekt nyomán kirobbant viták folyományaként már a kutatás résztvevõi is óvatosabban fogalmaznak, és inkább hagyományos génmódosításként igyekeznek beállítani az alkalmazandó módszert.

Anthony Evans projektmenedzser szerint a magok postázása nem ütközik törvényi elõírásokba, mivel egyrészt gondoskodnak a növények biztonságosságáról, vagyis a világítás képessége nem terjedhet tovább a környezetben, másrészt ha ez esetleg mégis bekövetkezne, a biolumineszcencia képessége nem jelent igazi veszélyt az élõvilágra. Ebben valószínûleg igaza lehet, ugyanakkor megint más lenne a helyzet, ha egy másik szintetikus biológiai úton létrehozott organizmus, a bioüzemanyagot elõállítani képes baktérium „elszabadulását” latolgatnánk, vélik a projektet kritizáló szakértõk. A jelenlegi kezdeményezés valószínûleg tényleg nem jelent túl nagy kockázatot, az viszont erõsen megfontolandó, hogy milyen precedenst teremt a jövõre nézve.

35190_vilagito-fa-4.jpg

Interjú az ötletgazdával Anthony Evansszal

Tudósok a legelsõ genetikailag módosított, sötétben világító növényt az 1980-as években hozták létre, dohánynövénybe juttatott szentjánosbogár génnel. Akkoriban mi volt a céljuk ezzel?

Az elsõ alkalommal azt hiszem, csak egy bemutató projekt volt. De a tudósok már azóta használták, mióta tanulmányozták a gyökér növekedését. Valójában alapvetõ kutatási célokra használják.

Hagyományosan amit csináltak, hogy a luciferáz (egy világító szervezet enzimje) gént behelyezték együtt egy promóter génnel (közvetlenül a gének elõtt elhelyezkedõ DNS szakaszok, melyek megmondják a sejtnek, hogy kezdjék el az átírást, az elsõ lépés a proteint termeléséhez), majd hozzáadták a luciferint (vegyianyag, amely fényt állít elõ, amikor oxidálódik) manuálisan. Ezek a világító növények még a Nemzetközi Ûrállomáson is voltak, így ez egy nagyon jól megalapozott technika.

Az ön világító növény projektjéhez az Arabidopsis thaliana nevû virágzó fajt választotta. Miért pont ezt a növényt?

Azért választottuk ezt a növényt, mert már nagyon alaposan tanulmányozta a tudományos közösség. Ez a növénybiológia gyümölcs muslicája. Az oka, hogy olyan sokat vizsgálták az, hogy minden (virágzó) növény között ennek van a legrövidebb genetikai állománya.

Milyen gént adnak hozzá, hogy létrehozzák a fényt?

A Vibrio fischeri génjeit használjuk. Ez egy tengeri baktérium.

Hogyan teszik mindezt? Végig tudna vezetni a világító növény létrehozásának folyamatán?

A Génállomány Fordító szoftverrel kezdjük. A Génállomány Fordító lehetõvé teszi számunkra, hogy génszekvenciákat keressünk, majd azokat módosítsuk egy szép grafkus felhasználói felületen. Arra használjuk a szoftvert, hogy a Vibrio fischeri génjeit megkeressük, és akkor az úgynevezett kódolást és optimalizálást elvégezzük, amely alapvetõen szabályozza a szekvenciákat, hogy azok helyett a baktériumok dolgozzanak a növényben. Ezután szintetizáljuk a DNS-t. Van egy "nyomtatás" gomb, ezután "kinyomtatjuk" a DNS-t. Ezután email-ben elküldjük a fájlt egy cégnek, amely elkészíti a DNS-t számunkra. Azt visszaküldik hozzánk, aztán két dolgot teszünk.

Elõször is beillesztjük a DNS-t egy úgynevezett Agrobaktériumba. Ez a baktérium nagyon okos, rájött, hogyan kell csinálni a géntechnológiát saját magában. A baktérium beilleszti a DNS-t a növény nõi ivarsejtjébe. Tudunk magokat növeszteni, melyek ezekbõl a virágokból származnak, és lesz egy DNS-ünk, amit a számítógéppel megterveztünk a növényben. A második dolog amit csinálunk, hogy egy génfegyvert használunk, ami egy berendezés, amely nagy sebességgel tüzel a DNS-re a növény sejtjeiben. Néhányan a sejtek közül elnyelik a DNS-t, és elindítják, hogy kifejezzék azt.

35190_vilagito-fa-2.jpg

A munka végén csinálni fog egy BioCurious-t, egy közösségi biolabort Sunnyville-ben, Kaliforniában, a Szilícium-völgyben. Ez valami olyan lesz, amit az ügyes kezûek otthon a garázsban is tudnak kezelni?

Mint a Kickstarter kampány része, van egy készlet, melynek segítségével elõállíthatók ezek a növények. A nehéz része a szekvenciák megtervezése, de ha egyszer valaki kitalálta õket, akkor csak követni kell a receptet.

Mindent egybevetve van 8433 Kickstarter támogató 484 ezer dollár felajánlással. Meglepte ez a reakció?

A célunk 65 ezer dollár volt, ezért nagyszerû, hogy ennyit kaptunk. A Kickstarterrel sosem tudhatjuk. Tudtuk, hogy valami érdekessel rendelkezünk, mert mindenki errõl akart beszélni. De azt nem tudtuk, hogy ilyen nagy összeget kapunk.

Mennyire reális azt gondolni, hogy egy napon világító fák sorakoznak az utcákon lámpák helyett?

Úgy gondolom, hogy ez életképes gondolat, de egy határozottan hosszútávú cél. A nagy kihívás a fákkal kapcsolatban, hogy a fák növekedése hosszú idõt vesz igénybe. A fákkal és a különbözõ promóter génekkel való kísérletek is sok idõbe telnek. Valóban szükségünk néhány különféle technológiára, hogy ezt elérjük. Az egyik a jobb szimulációs technológia lenne, amivel a génszekvenciákat szimulálhatjuk a számítógépen. A második egy bio nyomtató volna, vagy valami hasonló, hogy ki tudjunk nyomtatni egy levelet, és tesztelhetnénk a levél szekvenciáit valósághûen (ahelyett, hogy várnánk a fa teljes felnövésére). Vagy harmadikként lenne mód a fák génterápiával való kezelésére, és a helyszínen tudnánk a DNS-üket megváltoztatni. Még kell egy kis fejlõdés ezeken a területeken, mielõtt képesek leszünk arra, hogy ezt megtegyük a kifejlett fákon.

Az elõzetes számításokban melyeket végzett az szerepel, hogy egy világító fa 90 négyzetméternyi területre vetne fényt, annyira, mint egy utcai lámpa.

Ez egy nagyon másfajta fényhatás. Ha belegondolunk, napközben a fény az egész égboltról érkezik, nem csak egy bizonyos pontból, mint az izzók esetében, melyek pontszerû fényforrások. A mi világításunk sokkal szórtabb lenne, és úgy gondoljuk, hogy sokkal szebb.

Jelenleg mire fordítanak figyelmet?

Most azon feladatok végrehajtására összpontosítunk, melyet a Kickstarter támogatóinknak megígértünk. Folytatjuk a munkát a labor létrehozásával, a DNS megrendelésével, és a növény (Arabidopsis) átalakításának elkezdésével.

Ön és a kollégái megígérték, hogy küldenek minden támogatónak egy bizonyos adomány felett egy világító növényt. Mire számíthatnak az emberek? Milyen erõs lesz a fényük és mennyire lesznek tartósak?

A fény egész estén keresztül látható lesz, de nem lesz szuper fényes. A célunk a sötétben világító festékhez hasonló hatás elérése. Egy sötét szobában kell lenni majd ahhoz, hogy látható legyen a homályos izzás. Onnantól az optimalizáláson és a fényerõ jelentõs növelésén fogunk dolgozni.

35190_vilagito-fa-5.jpg

A kampány videóban azt mondta, hogy "a világító növény a jövõ jelképe." Hogyan néz ki az ön számára ez a jövõ?

Amire utalunk, az egy szintetikus biológiai jövõ. Úgy gondoljuk, hogy ez a fajta technológia minél több ember számára lesz elérhetõ. Szeretnék egy olyan jövõt látni, ahol a tizenévesek és az amatõrök genetikai mérnökök a saját otthonukban, vagy egy közösségi laborban. Szeretnénk a jövõt képviselni, elmondani az embereknek, hogy ez közeleg, és párbeszédet indítani a technológiáról, hogy mit jelent a számunkra.

Ez a technológia gyorsan elfogadottá válik. Ez nagy átalakító hatással lesz, és azt hiszem itt az ideje, hogy az emberek tudomást szerezzenek errõl, lehetõvé téve azok számára, akik érdeklõdést mutatnak a technológia iránt. Sok fantasztikus lehetõség lesz, tehát ha az emberek rápillantanak a projektre, és úgy gondolják, "ezt szeretném csinálni", akkor azt hiszem a válasz az, hogy mindenki képes rá. Csak el kell menni a helyi közösségi laborba, és elkezdeni a tanulást.

Vannak más transzgenikus növények, melyeket létrehoztak és ígéretesnek talál?

Rengeteg ember dolgozik a témában. Ha megnézzük az iGEM (International Genetically Engineered Machine) Alapítvány projektjeit, akkor látható, hogy széles körben folynak a kutatások. A pókselyem nagyon érdekes. Azt hiszem, a srácok újfajta húson is dolgoznak. Van néhány érdekes dolog, ami az algákkal történik a South Bay biolaborban (San Francisco). Olyan algát hoznak létre, melyet energiatermelésre lehet használni. Van sok tennivaló, de nagyon érdekes.

Vannak olyan projektek, melyek miatt aggályai merültek fel?

Jelenleg nincs ilyen. De azt hiszem, hogy elõbb-utóbb történni fog néhány ijesztõ dolog.

Egyesek aggodalmukat fejezték ki a világító növényeivel kapcsolatban, és a szintetikus növények vadonba történõ kikerülése miatt. Mit mondana azoknak, akik ezektõl tartanak?

Az embernek már évtizedek óta vannak genetikailag módosított növényei. Mi csak az elmúlt 20 évben megjelent növények nyomdokain járunk. Nem hiszem, hogy valami gyökeresen eltérõt csinálnánk. A különbség ebben a projektben az, hogy ezt az emberek támogatták, és a munka egy közösségi biolaborban folyik, egy szakmai kutatóintézet helyett.

Hozzászólások
Még nem érkezett hozzászólás ehhez a témához.
Hasonló hírek 
Kedvenc hírek
Ön még nem rakott semmit a kedvencek közé!