PARA SAINTIS MEMBUAT TUMBUHAN BERCAHAYA MENGGUNAKAN GEN CENDAWAN.

Lamanfo.com

Laman Informasi

PARA SAINTIS MEMBUAT TUMBUHAN BERCAHAYA MENGGUNAKAN GEN CENDAWAN.


Memancarkan cahaya hijau yang menakutkan, mereka kelihatan seperti dedaunan dari permainan komputer retro, tetapi sebenarnya mereka adalah tanaman  bercahaya yang dihasilkan di makmal.

Para penyelidik mengatakan bahawa kehijauan yang bersinar tidak hanya dapat menjadi hiasan dalaman rumah tetapi juga membuka jalan bagi para saintis untuk meneroka proses dalam tumbuhan. 

"Di masa depan, teknologi ini dapat digunakan secara bukan invasif untuk menvisualisasikan aktiviti hormon yang berlainan di dalam tumbuhan sepanjang hayatnya dalam tisu yang berlainan. Ini juga dapat digunakan untuk memantau respons tanaman terhadap berbagai tekanan dan perubahan dalam satu keadaan, seperti musim kemarau atau luka oleh haiwan herbivor, ” kata Dr Karen Sarkisyan, CEO Planta yang memulakan kajian tersebut dan juga seorang penyelidik di Imperial College London.

"Kami benar-benar berharap dapat membawanya ke pasaran dalam beberapa tahun dari sekarang, setelah kami membuat cahayanya lebih cerah, setelah kami membuatnya menjadi tanaman hiasan dengan teknologi baru ini, dan tentu saja selepas memenuhi semua peraturan keselamatan yang ada," katanya tambah.

Banyak haiwan, mikroba dan cendawan - dari kunang-kunang hingga kulat madu - boleh menghasilkan sinar, fenomena yang dikenali sebagai bioluminescence. Ini berlaku apabila enzim bertindak ke atas bahan kimia yang dikenali sebagai luciferin dalam organisma, sehingga tenaga dilepaskan dalam bentuk cahaya. Walau bagaimanapun, bioluminescence tidak tumbuh secara semula jadi di antara tumbuhan.

Penyelidikan terbaru ini bukanlah kali pertama para saintis membuat tanaman hijau yang bercahaya - perkembangan yang membawa kepada cadangan inovasi mulai dari lampu jalan berasaskan tumbuhan hingga pokok Krismas yang menerangi diri sendiri. Di antara pendekatan sebelumnya, para penyelidik telah menyampaikan kedua-dua luciferin dan enzim yang diperlukan untuk bioluminescence ke dalam tumbuhan melalui nanopartikel, sementara pasukan lain telah memasukkan gen bakteria untuk bioluminescence ke dalam tumbuhan.

Walau bagaimanapun, pendekatan ini mempunyai kekurangan: proses penghantaran luciferin pada zarah-zarah kecil adalah mahal dan tidak bertahan lama, sementara penggabungan gen bioluminescence bakteria melibatkan proses yang sukar dan hanya menghasilkan cahaya yang lemah. Lebih-lebih lagi, kata Sarkisyan, pendekatan yang terakhir nampaknya beracun bagi tumbuhan. 

Penyelidikan yang terbaru ini mengambil jalan yang berbeza iaitu memanfaatkan proses yang baru ditemui dimana kulat memancarkan cahaya. Pasukan pengkaji mengatakan bahawa itu penting kerana prosesnya melibatkan luciferin yang dihasilkan dari bahan kimia yang secara semulajadi terdapat dalam tumbuhan - asid kafeik.

Menulis dalam jurnal Nature Biotechnology, Sarkisyan dan sekumpulan rakannya yang berpusat di Rusia dan Austria melaporkan bagaimana mereka memasukkan empat gen dari cendawan bioluminescen yang disebut Neonothopanus nambi ke dalam DNA tanaman tembakau. Gen ini berkaitan dengan enzim yang mengubah asid kafeik, melalui serangkaian langkah, menjadi luciferin yang memancarkan tenaga sebagai cahaya, sebelum mengubah bahan yang dihasilkan kembali menjadi asid kafeik.

Hasilnya adalah tumbuhan yang bersinar dengan warna kehijauan yang dapat dilihat dengan mata kasar. "Ia bersinar dalam gelap dan siang hari," kata Sarkisyan, sambil menambahkan bahawa cahayanya tampak 10 kali lebih terang daripada yang dihasilkan dengan menggunakan gen bakteria.

Pasukan ini mendapati lokasi luminescence pada tumbuhan berubah ketika tumbesaran, dan luminescence secara amnya menurun ketika daun menjadi tua dan bertambah pada daun yang rosak. Bunga menghasilkan cahaya yang paling banyak, lapor pasukan tersebut. 

Bunga bercahaya. 

Sarkisyan mengatakan bahawa pada masa akan datang pasukannya akan dapat memasukkan gen cendawan ke dalam DNA tumbuhan pada gen yang diaktifkan oleh hormon tertentu. "Anda akan dapat melihat cahaya yang datang hanya dari tisu di mana hormon ini aktif," katanya.

Gary Foster, seorang profesor dalam patologi tumbuhan molekul di University of Bristol, yang tidak terlibat dalam penyelidikan ini, mengatakan bahawa tanaman bercahaya itu akan digunakan khusus oleh saintis dan bukan untuk aplikasi seperti lampu jalan berasaskan tumbuhan, tetapi ia tetap dialu-alukan.

"Banyak gen penanda cahaya yang terkini memerlukan sumber cahaya dan/atau kamera khusus untuk menvisualisasikan lokasi ekspresinya. Sistem yang dilaporkan di sini akan menjadikan proses itu lebih mudah, ”katanya.

Prof. John Carr, dari University of Cambridge, juga menyambut baik pekerjaan itu, tetapi mengatakan masih banyak lagi yang perlu dilakukan. "Cabarannya sekarang ialah mencari cara untuk membuat bioluminescence yang diubahsuai ini responsif terhadap rangsangan keadaan sekeliling, pembangunan, kimia atau stimuli patogenik," katanya. "Ini penting jika teknik ini, secara harfiah, dapat memberikan cahaya baru pada proses biologi asas."

Penulis melihat teknologi ini akan berkembang dalam beberapa tahun mendatang. Anda boleh sudah melihat suasana sepertimana dalam filem Avatar di halaman rumah anda. 



Sumber: The Guardian dan Youtube

Catat Komen

0 Ulasan