Le rêve de science-fiction selon lequel les jardins et les parcs brilleraient un jour comme Pandore, la lune extraterrestre Avatar, a des décennies. Les premières tentatives visant à intégrer des gènes dans des plantes pour les faire briller remontent aux années 1980, mais les expériences émettaient peu de lumière et nécessitaient une nourriture spéciale.

Puis, en 2020, les scientifiques ont fait une percée. L'ajout de gènes de champignons lumineux a donné des spécimens brillants qui ne nécessitaient aucun soin particulier. L'équipe a affiné l'approche (écrivant le mois dernier qu'elle avait multiplié par 100 la luminescence de ses plantes) et a créé une startup appelée Light Bio pour les vendre.

Bio légère a reçu l'approbation de l'USDA en septembre et ce mois-ci a annoncé que la première plante à lumière continue, nommée pétunia luciole, est officiellement disponible à l'achat aux Etats-Unis. Les pétunias ressemblent et poussent comme leurs cousins ​​ordinaires : feuilles vertes, fleurs blanches, mais après le coucher du soleil, ils brillent d'un vert doux. La société est vendre les plantes pour 29 $ sur son site Internet et dit qu'une récolte de 50,000 XNUMX sera expédiée en avril.

« Il s’agit d’une réalisation incroyable pour la biologie synthétique. Light Bio nous rapproche à pas de géant de notre rêve solarpunk de vivre dans Pandora d'Avatar », Jason Kelly, PDG et co-fondateur de Ginkgo Bioworks, partenaire de Light Bio, a déclaré dans un communiqué.

Glow Up

En biologie synthétique, les plantes et les animaux brillants sont un incontournable depuis des années. Les scientifiques insèrent souvent un gène pour faire briller un organisme, comme preuve visuelle qu'un processus biologique prévu a pris effet. Keith Wood, cofondateur et PDG de Light Bio, était un pionnier de l'approche chez les plantes. En 1986, il a donné aux plants de tabac un gène de luciole qui produit de la luciférine, la molécule derrière la lueur caractéristique des insectes. Ces plantes brillaient faiblement, mais avaient besoin d’un engrais spécial pour alimenter la réaction chimique. Des travaux ultérieurs ont plutôt essayé des gènes de bactéries bioluminescentes, mais les plantes étaient tout aussi sombres.

Ensuite en 2020., une équipe composée des cofondateurs de Light Bio, Karen Sarkisyan et Ilia Yampolsky, s'est tournée vers le champignon lumineux, Néonothopanus nambi. Le champignon exécute une réaction chimique impliquant l’acide caféique – une molécule également présente dans les plantes – pour produire de la luciférine et de la lumière. Les scientifiques ont fusionné les gènes associés dans des plants de tabac et ont découvert que les plants brillaient également et qu'aucun ingrédient supplémentaire n'était nécessaire.

Ils ont ensuite testé les gènes des pétunias, ont constaté que l'effet était encore plus prononcé et ont commencé à affiner leurs travaux. Dans un document publié dans Nature Methods en janvier, l'équipe a ajouté des gènes provenant d'autres champignons et a utilisé une évolution dirigée pour améliorer encore la luminescence. Après avoir expérimenté quelques collections de gènes, ils ont abouti à une combinaison qui fonctionnait chez plusieurs espèces et augmentait considérablement la luminosité.

À partir de là, ils espèrent multiplier par 10 la luminescence, ajouter différentes couleurs à la gamme et étendre leur travail à différentes variétés de plantes.

Du laboratoire au salon

Les plantes constituent une réussite scientifique, mais la création et l’approbation d’un produit commercial méritent également d’être soulignées. Les tentatives précédentes visant à proposer aux gens des plantes lumineuses, y compris un Kickstarter populaire de 2013, n'ont pas abouti.

L'automne dernier, le L’USDA a donné le feu vert à Light Bio pour vendre leurs pétunias lucioles au grand public. L'approbation a conclu que les plantes telles que décrites ne posaient pas de nouveaux risques pour l'agriculture par rapport aux pétunias naturels.

Jennifer Kuzma, codirectrice du Genetic Engineering and Society Center de l'Université d'État de Caroline du Nord, a déclaré : Câble l’année dernière, elle aurait aimé que l’USDA fasse un examen plus approfondi. Mais des scientifiques récemment contactés par Nature n’a pas exprimé de préoccupations majeures. Les plantes sont en grande partie cultivées à l’intérieur ou dans des jardins et ne sont pas considérées comme envahissantes, ce qui réduit le risque que les nouveaux gènes se retrouvent dans d’autres espèces. Cependant, comme Kuzma l'a noté, ce risque peut dépendre du nombre de plants cultivés et de l'endroit où ils prennent racine.

Au-delà de l’attrait des ménages, le système à l’œuvre ici pourrait également trouver sa place dans des applications agricoles. Diego Orzáez, biologiste végétal en Espagne, étend le système luciférase à d'autres plantes. Il imagine que ces plantes ne commenceront à briller que lorsqu'elles sont en difficulté, ce qui permettra aux agriculteurs de faire un bilan visuel rapide de la santé des cultures à l'aide de drones ou de satellites.

D’autres nouvelles plantes génétiquement modifiées seront également bientôt disponibles. Depuis ce mois, les jardiniers peuvent acheter des graines de tomates violettes issues de la bio-ingénierie, riches en antioxydants. Une autre startup développe un plante d'intérieur génétiquement modifiée pour filtrer les produits chimiques nocifs depuis les airs. Et Pairwise utilise CRISPR pour faire du chou frisé plus doux, des baies sans pépins et des cerises sans noyau.

"Les réactions des gens aux plantes génétiquement modifiées sont compliquées", a déclaré Steven Burgess, biologiste végétal à l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign. Nature. Cela est dû, en partie, à l'association avec des sociétés controversées et à l'inquiétude concernant ce que nous mettons dans notre corps. Les nouveaux pétunias qui brillent dans le noir ne sont ni le produit d'une grande entreprise, mais plutôt le produit d'une grande entreprise. Sarkissian a dit Light Bio n'a pas l'intention d'être trop combatif lorsqu'il s'agit de partager des boutures de plantes et ce n'est pas non plus de la nourriture. Mais ils sont convaincants.

"Ils invitent les gens à découvrir la biotechnologie dans une position d'émerveillement", a déclaré Drew Endy. Câble. En plus d’évoquer la science-fiction populaire, de tels exemples pourraient peut-être faire découvrir à un public plus large les possibilités et les risques de la biologie synthétique, lancer des conversations réfléchies et aider les gens à décider eux-mêmes où tracer des limites.

Crédit image: Bio légère

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• La source: https://singularityhub.com/2024/02/14/these-glow-in-the-dark-flowers-will-make-your-garden-look-like-avatar/