Testemunhe uma planta de tabaco transgênica luminescente contendo o gene da luciferase do pirilampo. Você pode ler um romance sob essa luz ou o quê? © ScienceVU / Keith Wood / Visuals Unlimited / Corbis p No início de maio de 2013, o governo dos EUA ordenou a uma organização sem fins lucrativos com sede no Texas que removesse os projetos de um dispositivo perigoso de seu site. O item? The Liberator, uma arma de plástico funcionando acertou vários milhares de dólares, impressora 3-D industrial. Os projetos foram baixados em cerca de 100, 000 vezes. Eles provavelmente ainda existem na web [fonte:BBC].
p Vivemos em uma época em que "faça você mesmo" adquiriu conotações emocionantes e estressantes, desde escrever um aplicativo matador até construir um reator nuclear DIY [fonte:Clynes]. À medida que a impressão 3D barata torna-se capaz de tarefas cada vez mais complexas, poderemos em breve fabricar nossos próprios brinquedos, móveis - até mesmo eletrônicos domésticos [fonte:Dillow]. Conecte a base de conhecimento ampla e profunda da Internet e o poder fiscal de sites de financiamento coletivo como o Kickstarter, e você tem uma receita para um mundo transformado.
p Mas estamos prontos para liberar tantos gênios de tantas garrafas ao mesmo tempo? Antes de responder, considere que alguns desses frascos são rotulados como "bactérias" e "DNA, "ferramentas na florescente indústria caseira da biotecnologia DIY. Então, o que é mais perigoso:vida sintética e geneticamente modificada, ou uma arma para impressão? p Essas foram as questões levantadas por grupos ambientais quando o biólogo sintético Omri Amirav-Drory, o cientista de plantas Kyle Taylor e o líder do projeto Antony Evans começaram a campanha Glowing Plants Kickstarter para "criar plantas brilhantes reais em um biolaboratório do tipo faça você mesmo na Califórnia" [fontes:Evans; Paramaguru; Pollack]. Como doadores do Public Broadcasting Service, Os contribuintes da campanha Kickstarter recebem recompensas de promessa, mas não são bolsas:em vez disso, qualquer pessoa que arrecadar US $ 40 receberá sementes para cultivar suas próprias plantas brilhantes. p Inofensivo? Possivelmente, talvez não. De qualquer jeito, equivale à disseminação não regulamentada de uma forma de vida geneticamente modificada. p A partir de 5 de junho, As plantas brilhantes acumularam 7, 858 patrocinadores e mais de US $ 451, 207 em financiamento. Tendo ultrapassado seus $ 65 iniciais, 000 objetivo para crescer radiante Arabidopsis thaliana - um parente da mostarda com erva daninha e planta favorita porquinho da índia - estava se aproximando rapidamente dos US $ 500, Meta de alongamento 000. A pesquisa pode um dia levar a uma série de soluções de iluminação que, de acordo com Evans, faria uma redução considerável em nossa pegada de carbono [fontes:Evans; Paramaguru; Pollack]. p Evans e companhia estão longe de ser o único jogo na cidade. Pesquisadores em Taiwan estão procurando difundir nanopartículas de ouro nas folhas das árvores para fazê-las brilhar e fotossintetizar, removendo carbono do ar [fontes:Beck; Nagano]. Mais perto de casa, Alexander Krichevsky, que dirigiu a pesquisa da Stony Brook University que ajudou a inspirar e fortalecer as plantas brilhantes, fundou sua própria empresa, BioGlow, comercializar folhagens ornamentais brilhantes [fonte:Pollack]. p Tudo isso deixa uma questão gritante:Será que as plantas vão funcionar? Em breve leremos um livro sobre rododendros ou dirigiremos um carro sob a luz de lariço?
p Mas as plantas que precisam de luz negra para brilhar não são muito úteis para dirigir ou ler. Essas aplicações requerem uma reação química de derramamento de luz, uma espécie de bastão luminoso em germinação. p Em 1986, Pesquisadores da Universidade da Califórnia em San Diego (UCSD) criaram exatamente isso quando modificaram uma planta de tabaco para produzir uma enzima chamada luciferase. Como qualquer vaga-lume pode dizer, quando a luciferase reage com ATP, uma molécula armazenadora de energia usada no metabolismo, e luciferina, uma molécula orgânica, ele emite luz [fonte:Monastersky]. p A planta da UCSD foi limitada em um aspecto importante, no entanto:ele não fez sua própria luciferina, então não foi possível, por assim dizer, brilhe sozinho. Em 2010, pesquisadores da Stony Brook University superaram essa limitação inserindo seis genes codificadores de luciferina de bactérias marinhas bioluminescentes em material genético localizado nos cloroplastos da planta (estruturas da planta que contêm pigmento fotossintético). Et voila, tabaco autoluminescente - presumivelmente para fumantes em recuperação que gostam de acender sem acender [fontes:Evans; Krichevsky et al.; Paramaguru; Pollack]. p Infelizmente, a planta de Stony Brook brilhava tão fracamente que eram necessários cinco minutos no escuro para que os olhos humanos a percebessem [fonte:Pollack]. Pior, o brilho se autodestruiu gradualmente à medida que a luciferina que o alimentava era convertida em oxiluciferina [fonte:Swain]. p Uma possível saída para esse beco sem saída químico surgiu em 2010, quando uma equipe iGEM da Universidade de Cambridge (veja a barra lateral) inseriu genes de vaga-lumes e bactérias bioluminescentes em genes modificados E. coli , criando um processo que recicla a oxiluciferina de volta em seu precursor que não brilha. O processo também aumentou a emissão de luz o suficiente para que uma cultura bacteriana do tamanho de uma garrafa de vinho emitisse luz suficiente para ser lida. Finalmente, Evans e companhia tinham as peças de que precisavam para uma luz renovável e autossustentável para plantas [fontes:Evans; iGEM; Swain; Temporizador]. p Mas enquanto os marcadores brilhantes abrangem pesquisas vitais e aplicações médicas, a ponta de uma árvore brilhante - mesmo uma com efeitos ambientais potencialmente positivos, assumindo que Evans está certo - deixa muitos observadores perplexos. Vírus de computador (literalmente)
Em maio de 2010, usando o equivalente a uma impressora de DNA, A equipe da Celera de Craig Venter, luminar genético, criou a primeira forma de vida sintética. Hoje, As fundições de DNA são um negócio em crescimento, e alguns especialistas argumentam que faltam apenas uma década para imprimir receitas da Internet em casa [fonte:Wadhwa].
p Enquanto isso, esforços cooperativos, como o concurso anual patrocinado pela iGEM (International Genetically Engineered Machine Foundation), estão ensinando os alunos a construir organismos sintéticos usando BioBricks. Assim como o código aberto do computador ajudou a construir a Internet, esses blocos de construção biológicos podem em breve estabelecer as bases para maiores, sistemas biológicos integrados [fonte:iGEM]. consulte Mais informação
p Então, quão assustadoras são essas árvores? Eles poderiam poluir o meio ambiente com pólen de pixie? É difícil dizer. O processo que Glowing Plants usará se assemelha ao desenvolvido na Stony Brook University, que afetou os cloroplastos. Na maioria das espécies com flores, os cloroplastos são herdados pela mãe - transmitidos pela semente, não pólen - o que reduz o risco de contaminação ambiental por, dizer, rosas brilhantes, mas muitas árvores estão fora dessa categoria [fonte:Krichevsky et al.]. p E o pólen representa apenas um dos muitos problemas potenciais de impacto ambiental. Por exemplo, como iriam os pássaros, esquilos ou insetos vitais reagem a uma árvore brilhante? Como os planejadores conduziriam uma avaliação de impacto ambiental para tal planta? p Enquanto isso, numerosas questões práticas também aguardam respostas:quanta energia essas usinas poderiam alocar para a produção de luz? E como eles brilharão intensamente [fontes:Pollack; Temporizador]? p O problema é energia. Embora a radiação solar total que atinge uma árvore média supere a quantidade necessária para alimentar um poste de luz eficaz, apenas uma pequena fração dessa insolação atinge as folhas de uma árvore - e apenas uma pequena porção disso cai dentro da banda de comprimento de onda necessária para a fotossíntese. A árvore deve então aplicar uma porção considerável desta energia para viver e crescer, deixando apenas uma fração de uma fração de uma fração disponível para gerar luz - para não falar da energia necessária para fabricar os produtos químicos necessários. O problema só pioraria no inverno, quando a luz solar disponível diminui e as árvores entram em uma estase metabólica destinada a matar seu brilho químico [fonte:Timmer]. p E essa é a raiz do problema. Por mais chique que seja a ideia, e por mais que os doadores possam torcer ou desejar isso, árvores brilhantes são, na melhor das hipóteses, uma perspectiva sombria. Coloque isso na sua tomada
As plantas brilhantes são apenas um exemplo de uma grande mudança em andamento na forma como vemos a iluminação. À medida que a pesquisa continua a descobrir como determinados comprimentos de onda de luz podem curar ou afetar a depressão, relaxamento, concentração e até mesmo taxas de criminalidade, indústria percebeu. Em breve iremos além de "Está claro o suficiente aqui?" para comprar luzes domésticas e de trabalho que podem ser ajustadas à vontade para alcançar os efeitos desejados [fontes:Barringer; O Yomiuri Shimbun].
