Pohon-pohon yang bersinar, bunga, kupu-kupu, dan bahkan ikan dapat menerangi jalan kita menembus kegelapan. Penelitian baru yang dipublikasikan di PNAS menunjukkan bahwa bumi dapat menjadi planet Pandora dari film Avataryang ikonis.
Para ilmuwan percaya bahwa mereka dapat membawa cahaya ke hampir semua makhluk hidup. Bahkan, lebih dari 100 spesies jamur memancarkan cahaya. Fenomena alam ini disebut bioluminesensi, dan bahkan sudah pernah dijelaskan oleh Aristoteles. Ini terjadi ketika suatu zat yang disebut luciferin teroksidasi dengan bantuan enzim luciferase sehingga memancarkan cahaya.
Bioluminesensi ditemukan pada banyak spesies, mulai dari cacing yang bercahaya hingga ikan laut dalam. Kunang-kunang dan jamur yang bersinar dapat ditemukan pada malam gelap di hutan Brasil.
Namun, hingga saat ini, biokimia yang menghasilkan cahaya dengan membuat luciferin tidak ditemukan dalam organisme apa pun kecuali bakteri. Kurangnya pengetahuan akan hal ini menghambat upaya untuk membuat hewan dan tumbuhan menjadi bercahaya.
Apa pun bisa bersinar dengan gen baru ini
Sekelompok ilmuwan dari Institut Kimia Bioorganik yang berbasis di Moskow untuk pertama kalinya mampu mengidentifikasi gen kunci yang memungkinkan jamur bioluminesensi untuk bersinar.
Menggunakan library screening dan analisis genom, tim institut mengidentifikasi enzim yang berkontribusi untuk sintesis luciferin. Dengan membandingkan jamur yang bersinar dengan yang tidak, para ilmuwan juga menemukan bagaimana duplikasi gen memungkinkan bioluminesensi berevolusi lebih dari seratus juta tahun yang lalu.
"Apakah bioluminesensi menguntungkan atau hanya produk sampingan? Kami belum tahu," kata Ilya Kondrashov, penulis utama studi tersebut. "Ada bukti bahwa pancaran sinar menarik serangga yang mendistribusikan spora. Tapi saya tidak berpikir itu cukup meyakinkan.”
Para peneliti juga menempatkan tiga gen yang diperlukan untuk menghasilkan luminesensi dalam ragi.
"Kami tidak menyediakan bahan kimia yang membuat ragi bersinar. Sebaliknya, kami menyediakan enzim yang dibutuhkan untuk mengubah produk metabolik, yang sudah ada dalam ragi, menjadi cahaya," jelas Kondrashov.
Dapatkah tanaman bercahaya mengganti lampu jalan?
Para ilmuwan percaya itu adalah hal yang mungkin. Mereka mendirikan perusahaan perintis baru, Planta, untuk menciptakan lampu jalan berbasis tanaman yang pertama di dunia.
Menurut Karen Sarkisyan, pendiri perusahaan, dalam waktu dekat Planta akan mengkhususkan diri dalam membuat dan menjual tanaman bersinar. "Mengembangkan dan memasarkan tanaman kepada konsumen akan memakan waktu beberapa tahun," katanya. “Alur waktu sangat ditentukan oleh waktu pertumbuhan dan reproduksi tanaman itu sendiri.”
Menurut Sarkisyan, teknologi ini juga dapat membantu menciptakan obat-obatan baru, dan juga digunakan untuk visualisasi migrasi sel-sel kanker yang berkualitas tinggi.
"Kami bekerja sama dengan perusahaan AS yang mengembangkan reagen untuk penelitian biologi dan medis, tetapi saya tak dapat memberikan detail karena perjanjian kerahasiaan," kata Sarkisyan. Namun, ia menyebutkan bahwa perusahaan berencana untuk mendaftarkan lisensi teknologi untuk pasar reagen.
Saat ini, Planta menargetkan pasar seperti AS dan Asia, di mana peraturan untuk tanaman rekayasa genetika kurang ketat daripada di Rusia dan Eropa. Menurut Sarkisyan, beberapa perusahaan di Amerika Utara sudah menyatakan minatnya pada teknologi ini.
Untuk membersihkan tanah yang telah terkontaminasi oleh limbah beracun, para ilmuwan dari Rusia dan Ceko meluncurkan penemuan baru. Baca selengkapnya di sini!