首页分享合成生物学初创将发光基因转入植物，首个商业化发光观赏植物已经开始众筹

合成生物学初创将发光基因转入植物，首个商业化发光观赏植物已经开始众筹

来源：花匠小妙招时间：2025-04-01 12:35

你听过说荧光海吗？如果你足够幸运，在海边遇到成片的夜光藻，向海水中扔几颗石头，激起涟漪的同时，海水也会发出淡淡的蓝色。

图丨荧光海（来源：thecostaricanews）

这是由于夜光藻受到刺激时会发光，类似的生物发光现象在自然界中并不罕见，一些藻类、动物都会发光，1962 年日本科学家下村修在维多利亚多管发光水母中分离出了绿色荧光蛋（ GFP ）。1994 年 2 月，美国科学家 Martin Chalfie 等人创造性地将 GFP 分别在大肠杆菌和秀丽隐杆线虫细胞中表达，并得出结论，GFP 发光并不需要其他底物或者共同作用因子，所以可以用于在活体中监测基因表达和蛋白质的定位。

2008 年，下村修、Martin Chalfie 和钱永健因为发现和改造绿色荧光蛋白而获得了当年的诺贝尔化学奖。现如今，GFP 蛋白已经成为科学家常用的工具之一，应用推广到诸多研究领域，科学家们也发现了更多可以发光的蛋白。

而除了科学研究领域之外，也有科学将其应用到了植物中，想要创造可以发光的植物。近日，合成生物学公司 Light Bio 创始人 Karen Sarkisyan 在社交媒体上宣布，其首个自发光的观赏植物矮牵牛花正在商业化，目前进入了众筹阶段。

将发光基因导入到植物中并不是新鲜事，此前就有科学家将细菌中的发光基因导入到植物中，但是其亮度微弱，持续性差，而Light Bio 使用的发光基因来自一种名为Neonothopanus nambi的真菌，其亮度是使用细菌基因植物的十倍。

2020 年，俄罗斯科学院的 Karen Sarkisyan 和 Ilia Yampolsky 在Nature Biotechnology上刊文，介绍了这一成果。真菌发光过程的关键物质是一种叫做咖啡酸的有机分子，它存在于所有植物中，在两种酶的作用下，咖啡酸被转化为发光前体，然后在第三种酶的作用下，产生一种能够发出光子的氧化分子。

图丨真菌生物发光系统的特征（来源：Nature Biotechnology）

其实早在 2017 年，Ilia Yampolsky 就参与创立了另一家发光植物公司 planta.bio，2019 年 Karen Sarkisyan 和 Ilia Yampolsky 又创立了 Light Bio ，旨在开发和商业化新型生物发光技术和全球市场上的活发光植物，这一次他们还拉上了另一位在生物发光领域的杰出教授 Keith Wood。

图丨Light Bio 创始人（来源：Light Bio）

Keith Wood 在生物发光领域发表了 100 多篇论文，拥有 170 多项已授权专利，在加入 Light Bio 之前，他曾在 Promega 担任研发主管，开发并商业化了多种现代发光技术，在世界各地广为使用。

而发光植物也不光可以用来观赏，还可以为科学家提供一种观察植物内部运作的新方法，发光植物可以在生命周期中不断发光，导入的发光基因并不会影响植物的正常发育，发光现象在植物的叶子、茎、根和花中可以用肉眼观察到，年轻的植物比年长的植物发光更亮，花朵是最亮的部分，如果光亮消退或者流动，暗示着可能发生了未知的内部活动，基于这些现象，科学家们可以肉眼观察到植物的生理变化。

Light Bio 表示，“我们通过将合成生物学应用于生命光的自然多样性，在生物发光方面创造了新的能力，为基础研究、工业流程和消费品提供了新的解决方案。”在上述发表的论文中，发光的植物是烟草，而现在 Light Bio 众筹的植物是矮牵牛花，他们还表示长春花、玫瑰等物种都可以用同样的方式进行改造。

如果你有一颗会发光的植物，你会将它种在何处？窗前还是花园？有一个网友留言道，“I want plant it before my tombstone，and tell everyone that I am still shining in the world.”（我想把它种在我的墓碑前，告诉所有人我仍然在这个世界上闪耀）。

参考资料：

https://www.light-bio.com/

https://gizmodo.com/scientists-create-glowing-plants-using-bioluminescent-m-1843106435

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