Ο επιχειρηματίας Antony Evans, που εδρεύει στο Σαν Φρανσίσκο, έχει καταλήξει σε μια ριζοσπαστική ιδέα για τον περιορισμό της χρήσης ενέργειας: "Τι γίνεται αν χρησιμοποιούμε δέντρα για να φωτίζουμε τους δρόμους μας αντί για ηλεκτρικούς λαμπτήρες δρόμου;"
Ο Evans και οι συνεργάτες του, βιολόγοι Omri Amirav-Drory και Kyle Taylor, θέλουν να δημιουργήσουν φυτά που κυριολεκτικά λάμπουν. Ο Evans εμπνεύστηκε από διαγονιδιακούς οργανισμούς, φυτά ή ζώα με γονίδια άλλων ειδών στο DNA τους, τα οποία έχουν χρησιμοποιηθεί για να καλύψουν πολλές ανθρώπινες ανάγκες. Ένα γονίδιο από τα βακτηρίδια Bacillus thuringiensis εισάγεται συνήθως στο καλαμπόκι και το βαμβάκι, για παράδειγμα, για να καταστούν οι καλλιέργειες ανθεκτικές σε έντομα. Σε μια μέθοδο που ονομάζεται "pharming", οι επιστήμονες έχουν εισαγάγει ανθρώπινα γονίδια σε φυτά και ζώα έτσι ώστε αυτοί οι ξενιστές να μπορούν να παράγουν πρωτεΐνες για φαρμακευτικά προϊόντα. Άλλοι έχουν προσθέσει ένα γονίδιο από το κρυσταλλικό ζελέ που είναι υπεύθυνο για τη δημιουργία πράσινης φθορίζουσας πρωτεΐνης σε ζώα όπως οι γάτες και οι χοίροι. με αυτόν τον τρόπο, μπορούν να καθορίσουν εάν μια ασθένεια έχει μεταδοθεί από τη μια γενιά στην άλλη, απλά βλέποντας εάν ο απόγονος λάμπει στο σκοτάδι.
Την άνοιξη αυτή, η ομάδα του Evans δημοσίευσε ένα βίντεο στο Kickstarter, εξηγώντας πώς σχεδιάζουν να εισάγουν γονίδια από βιοφωταύγεια βακτήρια σε ένα είδος χλωρίδας ως ένα πρώτο βήμα για τη δημιουργία λαμπερών δέντρων. Για να τροφοδοτήσουν τη φαντασία των τηλεθεατών, το βίντεο περιελάμβανε μια εικόνα της Πανδώρας, της φωτεινής ρύθμισης από τα μέσα του 22ου αιώνα από την ταινία Avatar . Σε μια πετυχημένη επιτυχημένη εκστρατεία διάρκειας 46 ημερών, η ομάδα κέρδισε σχεδόν 500.000 δολάρια για να χρηματοδοτήσει την προσπάθεια. Μίλησα με τον Evans για το έργο του.
Οι επιστήμονες σχεδίασαν γενετικά το πρώτο φυτό που λάμπει στο σκοτάδι τη δεκαετία του '80, ένα φυτό καπνού με ένα γονίδιο φωτιάς. Ιστορικά, ποιος ήταν ο σκοπός αυτού;
Την πρώτη φορά, νομίζω, ήταν απλώς ένα σχέδιο επίδειξης. Αλλά οι επιστήμονες το έχουν χρησιμοποιήσει από τότε για να μελετήσουν τα πράγματα όπως η ανάπτυξη των ριζών. Το χρησιμοποιούν πραγματικά για βασικούς ερευνητικούς σκοπούς.
Παραδοσιακά, αυτό που έκαναν είναι να εισαγάγετε το γονίδιο για τη λουσιφεράση (ένα ένζυμο από έναν φωτισμένο οργανισμό) μαζί με έναν υποκινητή [μια περιοχή στην αρχή ενός γονιδίου που λέει σε ένα κύτταρο να ξεκινήσει τη μεταγραφή, το πρώτο βήμα για την παραγωγή μιας πρωτεΐνης] και στη συνέχεια προσθέστε τη λουσιφερίνη [μια χημική ουσία που παράγει φως όταν οξειδώνεται] με το χέρι. Έχουν μάλιστα αυτά τα λαμπερά φυτά στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, γι 'αυτό είναι μια πολύ καλά εδραιωμένη τεχνική.
Για το λαμπρό εργοστάσιό σας, έχετε επιλέξει να χρησιμοποιήσετε ένα είδος ανθοφορίας που ονομάζεται Arabidopsis thaliana . Γιατί αυτό το φυτό;
Επιλέξαμε αυτό το εργοστάσιο επειδή έχει μελετηθεί εξαιρετικά καλά από την ακαδημαϊκή κοινότητα. Είναι η μύγα των φυτών της φυτικής βιολογίας. Ο λόγος για τον οποίο έχει μελετηθεί τόσο πολύ είναι ότι έχει το μικρότερο γονιδίωμα κάθε φυτού.
Ποιο γονίδιο προσθέτετε για να δημιουργήσετε τη λάμψη;
Χρησιμοποιούμε γονίδια από το Vibrio fischeri . Είναι θαλάσσια βακτήρια.
Πώς γίνεται αυτό; Μπορείτε να με πάρετε στη διαδικασία δημιουργίας ενός λαμπερού φυτού;
Αρχίζουμε με το λογισμικό που ονομάζεται Genome Compiler. Ο μεταγλωττιστής γονιδίων μας επιτρέπει να ψάξουμε για αλληλουχίες γονιδίων και στη συνέχεια να τροποποιήσουμε αυτές τις αλληλουχίες γονιδίων σε ένα όμορφο γραφικό περιβάλλον χρήστη. Χρησιμοποιούμε το λογισμικό αυτό για να αναζητήσουμε τα γονίδια Vibrio fischeri και στη συνέχεια κάνουμε κάτι που ονομάζεται κώδικας και βελτιστοποίηση, το οποίο βασικά προσαρμόζει τις ακολουθίες έτσι ώστε να [λειτουργούν] σε φυτά αντί σε βακτήρια. Στη συνέχεια συνθέτουμε το DNA. Υπάρχει ένα κουμπί "εκτύπωσης", και "εκτυπώνουμε" αυτό το DNA. Αυτό στέλνει το αρχείο σε μια εταιρεία, που κάνει το DNA για μας. Αυτοί οι FedEx που επιστρέφουν σε εμάς, και στη συνέχεια κάνουμε δύο πράγματα.
Αρχικά, εισάγουμε το DNA σε κάποια βακτήρια που ονομάζονται agrobacterium. Αυτό το βακτήριο είναι πολύ έξυπνο, έχει καταλάβει πώς να κάνει τη γενετική μηχανική μόνος του. [Το βακτήριο] εισάγει το DNA στα θηλυκά γαμέτες του φυτού. Μπορούμε να καλλιεργήσουμε τους σπόρους που προέρχονται από αυτά τα λουλούδια και θα έχουμε το DNA που σχεδιάσαμε στον υπολογιστή στο εργοστάσιο. Το δεύτερο πράγμα που κάνουμε είναι να χρησιμοποιήσουμε ένα γενετικό όπλο, το οποίο είναι ένα κομμάτι του εξοπλισμού που πυρκαγιάζει το DNA με μεγάλη ταχύτητα στα κύτταρα του φυτού. Μερικά από αυτά τα κύτταρα θα απορροφήσουν το DNA και θα αρχίσουν να το εκφράζουν.
Κάνετε το τέλος της δουλειάς σας στο BioCurious, ένα κοινοτικό βιολογικό εργαστήριο στο Sunnyville της Καλιφόρνιας, στο Silicon Valley. Αλλά πώς είναι αυτό το DIY; Είναι κάτι που μπορεί να καταφέρει ένας τζάκερ του γκαράζ;
Ως μέρος της εκστρατείας Kickstarter, έχουμε ένα κιτ, το οποίο μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για να φτιάξετε ένα από αυτά τα φυτά. Το σκληρό μέρος σχεδιάζει τις ακολουθίες, αλλά όταν κάποιος τους έχει καταλάβει, μπορείτε να ακολουθήσετε τη συνταγή.
Όλοι είπαν ότι είχατε 8, 433 υποστηρικτές του Kickstarter υπόσχεση $ 484, 013. Η αντίδραση αυτή σας εξέπληξε;
Στοχεύσαμε $ 65.000, γι 'αυτό είναι σπουδαίο ότι έχουμε πάρα πολλά. Με το Kickstarter, δεν ξέρεις ποτέ. Ξέραμε ότι είχαμε κάτι ενδιαφέρον, γιατί όλοι ήθελαν να μιλήσουν γι 'αυτό. Αλλά, δεν ήξερα ότι θα πάρει αυτό το μεγάλο.
Πόσο ρεαλιστικό είναι να σκεφτόμαστε ότι μια μέρα θα μπορούσαμε να έχουμε λάμψη στο σκοτάδι δέντρων που να ταιριάζουν στους δρόμους αντί των προβολέων του δρόμου;
Νομίζουμε ότι πρέπει να είναι βιώσιμη, αλλά είναι σίγουρα ένας μακροπρόθεσμος στόχος. Η μεγάλη πρόκληση με τα δέντρα είναι ότι τα δέντρα χρειάζονται πολύ χρόνο για να αναπτυχθούν. Η πραγματοποίηση πειραμάτων σε δέντρα και η δοκιμή διαφορετικών φορέων θα διαρκέσει πολύ. Χρειαζόμαστε πραγματικά μία από τις λίγες διαφορετικές τεχνολογίες για να βγούμε. Κάποιος θα ήταν μια καλύτερη τεχνολογία προσομοίωσης, έτσι ώστε να μπορούμε να προσομοιώσουμε τις ακολουθίες γονιδίων σε έναν υπολογιστή. Δύο θα ήταν ένας βιολογικός εκτυπωτής ή κάτι παρόμοιο, έτσι ώστε να μπορούμε να εκτυπώσουμε ένα φύλλο και να δοκιμάσουμε ρεαλιστικά τις ακολουθίες στο φύλλο [αντί να χρειάζεται να περιμένουμε να αναπτυχθεί ολόκληρο το δέντρο]. Ή, τρίτο θα ήταν κάποιος τρόπος να κάνουμε γονιδιακή θεραπεία στα δέντρα και να τα προσαρμόζουμε in situ και να τα χρησιμοποιούμε για να αλλάξουμε το DNA τους. Χρειαζόμαστε κάποιες εξελίξεις σε ένα από αυτά πριν θα μπορέσουμε πραγματικά να πάρουμε μεγάλα δέντρα.
Στους προκαταρκτικούς υπολογισμούς, φαντάζεστε ότι ένα λαμπερό δέντρο που καλύπτει περίπου 1.000 τετραγωνικά πόδια θα χύσει τόση φωτεινή ένταση με το φως του δρόμου.
Θα είναι ένα πολύ διαφορετικό είδος φωτισμού. Εάν σκέφτεστε για τον τρόπο που η ημέρα είναι αναμμένη, το φως προέρχεται από ολόκληρο τον ουρανό. δεν προέρχεται μόνο από ένα σημείο, ενώ οι λαμπτήρες προέρχονται από ένα σημείο. Ο φωτισμός μας θα είναι πολύ πιο διάχυτος και σκεφτόμαστε πολύ πιο όμορφο.
Ποια είναι τα αξιοθέατά σου τώρα;
Έχουμε επικεντρωθεί στην εκτέλεση των πράξεων που υποσχέθηκαν στους υποστηρικτές του Kickstarter. Έτσι λοιπόν, κάνουμε το έργο, βάζουμε το εργαστήριο, διατάζουμε το DNA και αρχίζουμε να μεταμορφώνουμε τα φυτά [ Arabidopsis ].
Εσείς και οι συνάδελφοί σας υποσχέσατε να στείλετε κάθε υποστηρικτή, σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο δωρεάς, ένα λαμπερό φυτό. Τι μπορούν να περιμένουν οι άνθρωποι; Πόσο δυνατό θα είναι το φως και πόσο καιρό θα διαρκέσει;
Το φως θα είναι αναμμένο τη νύχτα όσο το φυτό είναι ζωντανό, αλλά δεν θα είναι εξαιρετικά φωτεινό. Στόχος μας είναι κάτι σαν το λάμψη στο σκοτάδι. Πρέπει να βρίσκεστε σε ένα σκοτεινό δωμάτιο και στη συνέχεια να το βλέπετε να είναι αχνά λαμπερό. Από εκεί, θα εργαστούμε για τη βελτιστοποίηση και την ενίσχυση της απόδοσης φωτός.
Στο βίντεο της καμπάνιας, λέτε, "το λαμπερό φυτό είναι σύμβολο του μέλλοντος." Τι σας αρέσει αυτό το μέλλον;
Το μέλλον στο οποίο αναφέρουμε υπάρχει ένα μέλλον συνθετικής βιολογίας. Πιστεύουμε ότι αυτό το είδος τεχνολογίας πρόκειται να γίνει δημοκρατικό. θα είναι προσιτό σε πολλούς ανθρώπους. Θα ήθελα να δω ένα μέλλον όπου οι έφηβοι και οι ερασιτέχνες είναι γενετικά μηχανικά πράγματα στο σπίτι ή σε DIY bio εργαστήρια. Θέλουμε να εκπροσωπήσουμε αυτό το μέλλον, να πούμε στους ανθρώπους ότι έρχεται και να ξεκινήσει μια συζήτηση γύρω από αυτή την τεχνολογία - τι σημαίνει και τι σημαίνει για εμάς.
Αυτή η τεχνολογία υιοθετείται γρήγορα. Θα είναι πολύ μετασχηματιστική και νομίζω ότι ήρθε η ώρα οι άνθρωποι να το γνώριζαν και το δυναμικό της, να το ενδιαφέρουν. Θα υπάρξουν κάποιες φανταστικές ευκαιρίες σε αυτό, οπότε αν οι άνθρωποι δουν το έργο και σκέφτονται "θα ήθελα να το κάνω αυτό", νομίζω ότι η απάντηση είναι "μπορείτε." Ακριβώς πηγαίνετε στο τοπικό βιο εργαστήριο DIY και ξεκινήστε παίζοντας, αρχίστε να μαθαίνετε.
Υπάρχουν άλλοι διαγονιδιακοί οργανισμοί που δημιουργούνται που σας υποσχόμαστε;
Υπάρχουν τόνοι ανθρώπων που εργάζονται σε πράγματα, τόνους και τόνους και τόνους. Αν κοιτάξετε τα έργα του ΙGEM [International Genetic Engineered Machine] του Ιδρύματος, μπορείτε να δείτε μερικά από το εύρος και την ποικιλία των πράξεων που γίνονται. Το μεταξωτό μετάξι είναι δροσερό. Νομίζω ότι τα παιδιά που εργάζονται σε νέες εκδόσεις κρέατος είναι δροσερά. Υπάρχουν μερικά ενδιαφέροντα πράγματα που συμβαίνουν με φύκια στο βιο εργαστήριο κάτω στο South Bay [San Francisco], BioCurious. Μηχανική άλγη ώστε να μπορέσουμε να την χρησιμοποιήσουμε για παραγωγή ενέργειας - νομίζω ότι πρέπει να κάνουμε πολλή δουλειά γι 'αυτό, αλλά είναι πολύ ελπιδοφόρο.
Υπάρχουν έργα που σας ανησυχούν;
Προς το ΠΑΡΟΝ οχι. Αλλά, νομίζω ότι κάποια τρομακτικά πράγματα θα συμβούν τελικά.
Μερικοί άνθρωποι εξέφρασαν την ανησυχία σας για τη διανομή φωτεινών φυτών και την απελευθέρωση συνθετικών φυτών σε άγρια κατάσταση. Τι πρέπει να πείτε σε όσους φοβούνται αυτό;
Οι άνθρωποι έχουν γενετικά μηχανήματα για πολλές δεκαετίες τώρα. Ακολουθούμε τα βήματα όλων των άλλων φυτών που έχουν ήδη κυκλοφορήσει τα τελευταία 20 χρόνια. Δεν νομίζουμε ότι κάνουμε κάτι ριζικά διαφορετικό. Αυτό που είναι διαφορετικό σχετικά με αυτό το έργο είναι το πώς χρηματοδοτήθηκε και ότι η εργασία πραγματοποιείται σε βιολογικό εργαστήριο DIY και όχι σε επαγγελματικό ερευνητικό ίδρυμα.
