Piante bioluminescenti come in Avatar per l'illuminazione del futuro?

Pubblicato: 14/06/2021 09:27:07
Categoria: L'Arte di Illuminare

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Ci sono film destinati a cambiare per sempre il corso della storia del cinema. Oggi non vogliamo andare troppo indietro negli anni, ma ci fermiamo precisamente al 2009.

Il colossal americano in questione è Avatar, il capolavoro di James Cameron che oltre ad aver vinto 3 Oscar (miglior fotografia, scenografia ed effetti speciali) si è anche aggiudicato il titolo di film con maggiori incassi nella storia del cinema.

Chiunque abbia visto il film, sarà sicuramente rimasto incantato dal meraviglioso mondo di Pandora incastonato tra scenari incantevoli e un atmosfera da fiaba dove natura e popolazione si fondono in un unico insieme.

Sognate di passeggiare nel mondo di Pandora ma pensate di poterlo fare solo nel parco divertimenti di Disney World in Florida? Per il momento non esistono alternative, ma in futuro tutto questo potrà (forse) essere possibile grazie a un’incredibile scoperta che arriva direttamente dalla Russia.

L’uso della pianta del tabacco

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Lo studio proviene dall’istituto di chimica biorganica di Mosca in collaborazione con i colleghi della facoltà di scienze mediche di Londra e di scienze e tecnologie d’Austria e prevede il trasferimento nel DNA della pianta di tabacco (Nicotiana tabacum) delle sequenze genetiche fungine che codificano la bioluminescenza.

Nel 2019, alcuni ricercatori hanno osservato che la bioluminescenza fungina della specie Neonothopanus nambi è regolata da reazioni chimiche simili ad alcuni processi naturali già presenti in molte piante.

Partendo da questa evidenza, i ricercatori russi hanno provato a trasferire i geni della luminescenza dai funghi alle piante di tabacco e i risultati sono stati incredibili: le piante erano in grado di brillare di luce verde per tutto il ciclo vitale producendo un bagliore luminoso e costante.

Eppure, l’idea di creare delle piante luminescenti non è nuova nel panorama dell’ingegneria genetica perché circa 30 anni fa ci fu un tentativo utilizzando i geni delle lucciole.

Il risultato fu, però, poco soddisfacente perché il bagliore prodotto era debole e poco omogeneo e le alternative, come l’utilizzo di composti tossici costosi non miglioravano di granché il risultato finale.

Il motivo è nella difficoltà di creare organismi geneticamente modificati perché il DNA è molto suscettibile ai cambiamenti se non avviene una perfetta integrazione del gene esterno.

L’importanza dell’acido caffeico

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La molecola più interessante per i ricercatori dello studio è l’acido caffeico, un composto che ha un ruolo attivo nella sintesi della lignina, ovvero del polimero costituente il legno che è presente in molte piante.

La luminescenza, in realtà, dipende da un composto prodotto proprio dall’acido caffeico: le luciferine.

Dopo la modifica, le piante di tabacco sono state in grado di produrre circa un miliardo di fotoni al minuto rimanendo così visibili anche al buio.

Inoltre, la bioluminescenza prodotta dall’acido caffeico non è tossica nelle piante e non impone nemmeno un onere sulla crescita delle piante in serra.

Oltre a quanto abbiamo visto finora, questa interazione luminosa rappresenta anche un indicatore metabolico interno perché permette di monitorare lo stato fisiologico della pianta e comprendere il comportamento luminoso in base a determinati fattori ambientali.

Ad esempio, le parti più giovani della pianta tendono a brillare di un verde più intenso in confronto a quelle più vecchie mentre i fiori risultano sempre particolarmente luminosi.

La possibilità di utilizzare le piante per tutta la durata del loro ciclo vitale apre a una miriade d’ipotesi su come utilizzarli per l’illuminazione di balconi o giardini.

Questo perché la pianta bioluminescente può trasformarsi in un ottimo compromesso fra estetica e sostenibilità, in grado di limitare l’utilizzo di corrente elettrica per l’illuminazione.

Per questa ragione, i ricercatori vogliono testare le potenzialità di questa tecnica di trasferimento anche su altre specie vegetali come petunie, rose e pervinche.

Insomma, in un futuro non troppo lontano sarà possibile affidarci completamente alla natura per l’illuminazione e per noi sarà come mettere piede sul mondo di Pandora disegnato da James Cameron.

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