Bodo svetleča drevesa v prihodnosti nadomestila električne ulične svetilke?

Naš svet se vse hitreje spreminja. Sodobni svet bo drugačen od tistega, ki ga poznamo sedaj. Nekatere premike lahko opazimo že danes, ko se bencinski in dizelski motorji počasi, toda nezadržno umikajo pred električnim pogonom. Vse bolj uporabljamo tudi obnovljive vire energije.

Vendar bi k temu lahko, tako so prepričani znanstveniki Inštituta za tehnologijo v Massachusettsu (MIT), naredili še en korak več – tako, da bi vsaj v primeru nekaterih naprav preprosto povsem prenehali uporabljati električno energijo. Res, zakaj bi za razsvetljavo v številnih primerih še uporabljali elektriko – če bi lahko do svetlobe prišli tudi na kakšen drugačen, bolj naraven in preprost način? Skupina znanstvenikov v MIT-u se je uresničitvi te zamisli, ki se na prvi pogled zdi, kakor da prihaja iz znanstveno-fantastičnih filmov, že zelo približala.

Predstavljajte si, da v prihodnosti ob vaši posteljni svetilki na bo več v električno omrežje priključena svetilka, pač pa svetleča rastlina. Znanstveniki so namreč uspeli vzgojiti rastline, ki že danes svetijo v temi – ob tem pa so tudi videti lepe in so v vsem ostalem »čisto navadne« rastline.

Da bi dosegli, da rastline »svetijo« so uporabili iste encime, ki jih že dobro poznamo iz narave in omogočajo, da nekatere žuželke, na primer kresničke, svetijo v temi. Za encim »luciferaza« že danes razsvetljuje temo v različnih delih našega sveta. Pravzaprav gre za celo vrsto proteinskih encimov, ki sodelujejo pri reakcijah bioluminiscence v različnih živih bitjih. Običajno se to ime uporablja za encim v kresničkah (Photinus Pyralis), ime samo pa je izpeljanka iz latinskih besed »lucem ferre«, kar pomeni »prinašalec luči.«

Različne variacije tega encima se nahajajo v družini kresničk in hroščev, v gobah  in veliko morskih organizmih (meduze, sipe, globokomorske ribe, mikroorganizmi). Razvili so se neodvisno in se razlikujejo po sestavi, substratih in valovni dolžini emitirane svetlobe. Prvo reakcijo luciferin-luciferaza je izvedel že Horace Raphael Dubois leta 1885. Iz svetilnih organov hroščev iz roda Pyrophorus je posebej ekstrahiral encim v hladnem, in substrat v vročem, kjer je encim uničen.

Ta dva ekstrakta je nato zmešal, in opazoval svetlobo, ki se je pri tem sproščala. Encim in pripadajoč substrat je tudi poimenoval. Gen za ta encim so že vgradili v genski zapis raznih višjih organizmov, kot sta miš, zajec in krompir. Encim se zato da pripeti na določene molekule (na primer protitelesa), in z emitirano svetlobo spremljati njihov položaj. Uporablja se tudi za merjenje koncentracije ATP v vzorcih, na podoben način pa se uporablja tudi za detekcijo sledov krvi v forenziki.

Na inštitutu MIT so nanodelčke z encimom z molekulo luciferina in koencimom A, ki podpira ta proces, uporabili v vodnih rastlinah. Substance s temi molekulami se sproščajo počasi in vstopajo v celice z luciferazo, kar sproža sproščanje svetlobe. Prvič je svetlobni učinek trajal manj kot uro, z izboljšanjem procesov pa so znanstveniki dosegli štiriurno svetlikanje rastline.

Znanstveniki so prepričani, da bodo dosegli točko v raziskavah, ko bo dovolj, da bodo substance na rastlinah uporabili zgolj enkrat v življenjskem ciklu rastline, ki pa bo nato svetila brez prestanka. »Naš cilj je, da to tehniko uporabimo enkrat, ko se rastlina razmnožuje, ali pa na že odrasli rastlini in da dosežemo trajni učinek. Naše delo zelo resno odpira možnost, da vzgojimo žive 'obcestne svetilke', ki ne bodo nič drugega, kot s to tehniko spremenjena drevesa, ter da dosežemo indirektno osvetljevanje naših domov,« ocenjuje vodja raziskave Michael Strano.

S tem bi lahko dosegli, da so naše hiše in ulice obkrožene z rastlinami, ki so popolnoma običajne zelene rastline preko dneva, zvečer in vso noč pa nato močno razsvetljujejo svojo okolico.