Подузетник из Сан Франциска, Антони Еванс, смислио је радикалну идеју за сузбијање потрошње електричне енергије: „Шта ако дрвце користимо за осветљавање наших улица уместо електричних уличних лампи?“
Еванс и његови колеге, биолози Омри Амирав-Дрори и Киле Таилор, желе да направе биљке које буквално блистају. Еванса су инспирисали трансгени организми, биљке или животиње са генима других врста у сопственој ДНК, који су коришћени да испуне многе људске потребе. Ген бактерије Бациллус тхурингиенсис се рутински уводи на пример, у кукуруз и памук, како би усјеви били отпорни на инсекте. У једној методи која се назива "пхарминг", научници су уметнули људске гене у биљке и животиње како би ти домаћини могли да производе протеине за лекове. Други су додали ген из кристалне желе који је одговоран за стварање зеленог флуоресцентног протеина животињама попут мачака и свиња; на овај начин, они могу утврдити да ли се болест преносила са једне генерације на другу, само тако што виде да ли потомство блиста у мраку.
Овог пролећа Евансов тим објавио је видео на Кицкстартеру, објашњавајући како планирају да убаце гене из биолуминисцентних бактерија у биљни облик као први корак у стварању ужарених стабала. Како би нахранио маштовитости гледалаца, видео је укључио слику Пандоре, блиставе поставке средине филма 22. века из филма Аватар . У неуспешно успешној 46-дневној кампањи, група је прикупила готово 500 000 долара за финансирање овог напора. Разговарао сам с Евансом о његовом пројекту.
Научници су генетски конструисали прву биљку ужарену у мраку 1980-их, биљку дувана са геном кријесница уметнутим у њу. Историјски, шта је била сврха тога?
Мислим да је први пут био само демонстративни пројекат. Али научници га користе од тада за проучавање ствари попут раста корена. Они га заиста користе у основне истраживачке сврхе.
Традиционално, они су урадили да убаце ген за луциферазу (ензим из луминесцентног организма) заједно са промотором [регионом на почетку гена који ћелији каже да започне транскрипцију, што је први корак ка стварању протеина] а затим ручно додајте луциферин [хемикалија која ствара светло када се оксидује]. Имали су чак и ове ужарене биљке на Међународној свемирској станици, тако да је то прилично добро успостављена техника.
За свој пројекат ужарене биљке одлучили сте се за цветајућу врсту која се зове Арабидопсис тхалиана . Зашто ова биљка?
Одабрали смо ову биљку, јер је изузетно добро проучена од стране академске заједнице. То је воћна муха биљне биологије. Разлог зашто је толико проучаван је тај што има најкраћи геном било које [цветајуће] биљке.
Који ген додајете да бисте створили сјај?
Користимо гене из Вибрио фисцхери . То су морске бактерије.
Како се то ради? Можете ли ме провести кроз процес стварања ужарене фабрике?
Почињемо са софтвером који се зове Геноме Цомпилер. Комплетник генома омогућава нам тражење генских низова и затим модификовање тих секвенци гена у лепом графичком корисничком интерфејсу. Тај софтвер користимо за тражење гена Вибрио фисцхери, а затим радимо нешто што се назива код и оптимизација, што у основи прилагођава секвенце тако да оне [раде] у биљкама, а не у бактеријама. Затим синтетишемо ДНК. Постоји дугме за „штампање“ и тај „ДНК“ отискујемо. То датотеку шаље е-поштом компанији, која прави ДНК за нас. Они су нам то ФедЕк-у вратили и онда радимо две ствари.
Прво убацујемо ДНК у неке бактерије зване агробацтериум. Та бактерија је врло паметна, смислила је како да сама уради генетски инжењеринг. [Бактерија] убацује ДНК у женске гамете биљке. Можемо узгајати семе које потиче из тих цветова и имаћемо ДНК који смо дизајнирали на рачунару у биљци. Друга ствар коју користимо је употреба генског пиштоља, који је део опреме која великом брзином баца ДНК у ћелије биљке. Неке од тих ћелија апсорбират ће ДНК и почети га изражавати.
Завршили сте посао у БиоЦуриоус-у, биолошкој лабораторији заједнице у Суннивилле-у у Калифорнији у Силицијској долини. Али како је то уради сам? Да ли је то нешто што гаражни мајстор може да управља?
Као део кампање Кицкстартер, имамо комплет који можете користити за прављење једне од ових биљака. Тежак део је дизајнирање секвенци, али након што их неко смисли, можете следити рецепт.
Све речено, имали сте 8.433 присталица Кицкстартера залог од 484.013 долара. Да ли вас је ова реакција изненадила?
Циљали смо 65.000 долара, па је сјајно што смо добили толико. Са Кицкстартером се никад не зна. Знали смо да имамо нешто занимљиво јер су сви желели да разговарају о томе. Али, нисмо знали да ће ово постати тако велико.
Колико је реално мислити да бисмо једног дана уместо уличних свјетиљки могли имати ужарена стабла која се облажу улицама?
Сматрамо да би то требало бити одрживо, али дефинитивно је дугорочни циљ. Велики изазов са дрвећем је да дрвећу треба дуго времена за раст. Извођење експеримената на дрвећу и тестирање различитих промотора ће потрајати дуго. Заиста нам треба једна од неколико различитих технологија. Једна би била боља технологија симулације, тако да бисмо могли да симулирамо секвенце гена на рачунару. Два би била био штампач или нешто слично, тако да смо могли штампати лист и реално тестирати секвенце на листу [уместо да чекамо да нарасте читаво дрво]. Или, трећи би био неки начин бављења генском терапијом на дрвећу и прилагођавања њих ин ситу и коришћењем те за промену њиховог ДНК. Потребна су нам нека дешавања у једном од њих пре него што ћемо заиста успети да заузмемо велика стабла.
У прелиминарним прорачунима, схватићете да би ужарено дрво које покрива око 1.000 квадратних метара бацило толико светлости као и улично светло.
Биће то врло различита врста светлосног ефекта. Ако размишљате о начину на који је дан осветљен, светлост долази са читавог неба; не долази само од тачке, док сијалице долазе од тачке. Наше осветљење ће бити много дифузније и мислимо много лепше.
Какве су вам сад знаменитости постављене?
Усредсређени смо на извршење ствари које смо обећали нашим присталицама на Кицкстартеру. Дакле, радимо посао, постављамо лабораторију, наређујемо ДНК и почињемо трансформирати [ Арабидопсис ] биљке.
Ви и ваше колеге обећали сте да ћете сваком навијачу послати одређени ниво донације, ужарену биљку. Шта људи могу очекивати? Колико ће бити светло и колико дуго траје?
Светло ће бити укључено ноћу док је биљка жива, али неће бити супер светла. Циљ нам је нешто попут боје у сјају у мраку. Морате бити у мрачној соби и тада можете видети да светлуца. Одатле ћемо радити на оптимизацији и појачању светлосне снаге.
У видеу кампање кажете, „ужарена биљка је симбол будућности.“ Како вам изгледа та будућност?
Будућност о којој говоримо постоји будућност синтетичке биологије. Ми мислимо да ће ова врста технологије постати демократизована; биће доступан многим људима. Желео бих да видим будућност у којој тинејџери и аматери генетски раде инжењерске ствари код куће или у сопственим био лабораторијама. Желимо да представимо ту будућност, да кажемо људима да долази и да започнемо дискусију око ове технологије - шта она значи и шта она значи за нас.
Ова технологија се брзо усваја. Биће то веома трансформационо и мислим да је време да људи постану свесни тога и потенцијала тога, да га заинтересирају. У њему ће бити неколико фантастичних прилика, па ако људи погледају пројекат и помисле „ја бих то волео учинити“, мислим да је одговор „Можеш.“ Само идите у вашу локалну биотехничку лабораторију и направите поигравајући се, почните да учите.
Да ли се стварају други трансгени организми за које сматрате да обећавају?
Постоје тоне људи који раде на стварима, тона и тона и тона. Ако погледате пројекте фондације иГЕМ [Међународна генетски инжењерска машина], можете видети неке ширине и разноликост ствари које се раде. Паук свиле је цоол. Мислим да су момци који раде на новим верзијама меса у реду. Постоје неке занимљиве ствари које се догађају са алгама у биолошкој лабораторији у Јужном заливу [Сан Францисцо], БиоЦуриоус. Инжењерске алге да бисмо их могли користити за производњу енергије - мислим да на том послу треба пуно радити, али то је врло обећавајуће.
Постоје ли неки пројекти који вас брину?
Не за сада. Али, мислим да ће се на крају догодити неке застрашујуће ствари.
Неки су изразили забринутост са вама дистрибуцијом ужарених биљака и пуштањем синтетичких биљака у дивљину. Шта имате да кажете онима који се тога боје?
Људи су генетички инжењерски постројења већ деценијама. Управо следимо кораке свих осталих биљака које су већ пуштене у последњих 20 година. Не мислимо да радимо нешто радикално другачије. Оно што је другачије у овом пројекту је како се финансира и да се посао одвија у ДИИ био лабораторији, а не у професионалној истраживачкој установи.
