Tanaman yang menyala dalam gelap ditawarkan untuk dijual

Seperti hutan bercahaya di film “Avatar”, tanaman yang bersinar dalam gelap datang ke rumah Anda. Menumbuhkan pohon bercahaya membutuhkan waktu cukup lama, tetapi Anda dapat memesan benih yang menyala dalam gelap untuk Arabidopsis, tanaman berbunga kecil dalam keluarga sawi, sekarang juga.

Menurut kampanye Kickstarter yang diluncurkan perusahaan tahun lalu, Glowingplant.com berencana untuk mulai mengirim benih minggu depan. Namun perusahaan tersebut mengatakan bahwa mereka menunda peluncurannya hingga musim gugur – bukan karena gangguan produksi atau kegagalan untuk bersinar, namun karena mereka mengumpulkan lebih banyak uang daripada yang diharapkan.

“Kami bertanya kepada pendukung kami beberapa bulan yang lalu apakah mereka ingin kami mengirimkannya tepat waktu atau menggunakan sisa dana untuk meningkatkan kecerahan,” kata Anthony Evans, CEO startup biologi sintetik yang membuat flora bioluminescent. “Saran yang luar biasa adalah untuk meningkatkan diri.”

Untuk membuat tanaman bercahaya, para ilmuwan secara sintetis menyilangkan Arabidopsis dan bakteri laut yang bersinar. Vibrio fischeri. Cukup bawa bakterinya DNA pada tanaman tidak akan berfungsi – gen memerlukan modifikasi agar dapat berfungsi dengan baik pada tanaman – sehingga tim menggunakan pendekatan sintetik.

Pertama, mereka merakit gen secara virtual, menggunakan perangkat lunak yang disebut assembler genetik, yang memungkinkan para ilmuwan merakit DNA untuk bentuk kehidupan baru di komputer mereka. Kemudian mereka mengirimkan spesifikasi gen tersebut ke perusahaan perakitan DNA, yang kemudian membuat DNA sebenarnya.

Untuk memperkenalkan gen yang baru dibangun ke dalam Arabidopsis, tim menggunakan bakteri — Agrobacterium tumefaciens. di alam, A. tumefaciens adalah patogen yang memasukkan gennya ke dalam sel tanaman, menyebabkan pertumbuhan tumor. Namun versi yang dinetralkan dapat mengirimkan DNA yang disintesis ke tanaman inang tanpa merusaknya.

Tim memasukkan gen ke dalam daun dan menilai seberapa baik tanaman beradaptasi dan seberapa banyak cahaya yang dihasilkan. Berkat dana tambahan tersebut, mereka kini bereksperimen dengan spektrum rangkaian DNA yang sedikit berbeda untuk mendapatkan cahaya terbaik.

“Kami berencana menguji sekitar 1.500 seri,” kata Evans.

Begitu mereka memutuskan urutan DNA terbaik, mereka akan membuat Arabidopsis komersial yang bersinar dalam gelap menggunakan alat yang disebut “senjata gen”, yang akan membombardir tanaman dengan nanopartikel yang mengirimkan DNA di dalamnya.

Ketika Arabidopsis mekar, ia akan menghasilkan benih yang akan mempertahankan gen baru, dan keturunannya akan bersinar dalam gelap. Saat ini, tim sedang menguji tanaman bercahaya Arabidopsis generasi kedua.

Ketika benih tersebut akhirnya dijual ke publik, hal ini akan menjadi pelepasan tanaman hasil rekayasa genetika terbesar di dunia – sebuah konsep yang tidak menjadi pertanda baik bagi sebagian aktivis lingkungan hidup. Biologi sintetik dan organisme hasil rekayasa genetika (GMO) adalah konsep yang sangat diperdebatkan dalam sains modern. Ada kekhawatiran bahwa GMO menimbulkan risiko bagi manusia atau dapat menjadi spesies invasif.

Saat Glowing Plant pertama kali menempatkan proyeknya di Kickstarter, sebuah kelompok biologi anti-sintetis di Kanada meluncurkan kampanye “kickstopper”. untuk menghentikannya. Upaya ini hanya berhasil mengumpulkan $2.274. Tim Evans berhenti beberapa dolar kurang dari setengah juta, melampaui target aslinya lebih dari tujuh kali lipat.

Christina Holmes, yang mempelajari implikasi bioteknologi dan inovasi pemuliaan tanaman terhadap umat manusia di Dalhousie University di Kanada, mengatakan risikonya tergantung pada kasusnya.

“Sejujurnya, tidak semua GMO diciptakan sama,” kata Holmes. “Itu tergantung pada tanaman apa yang Anda gunakan, gen apa yang Anda gunakan, dan untuk apa Anda menggunakannya.”

Risikonya lebih tinggi, katanya, bila tanaman tersebut ditujukan untuk konsumsi manusia. Tapi Arabidopsis hanyalah rumput liar. Mengenai ancaman spesies invasif, risikonya juga spesifik pada tanaman. “Hal ini sebagian bergantung pada seberapa mudah tanaman tersebut menyebarkan serbuk sari dan juga gennya ke tanaman lain,” kata Holmes.

Dalam kasus Arabidopsis, kekhawatiran tersebut tidak berdasar karena pada dasarnya tanaman ini melakukan penyerbukan sendiri, kata Kyle Taylor, ahli biologi molekuler dan tanaman di Glowing Plant. “Tanyakan kepada ahli biologi Arabidopsis mana pun betapa sulitnya membuat mereka melakukan penyerbukan silang, dan mereka akan memberi tahu Anda bahwa ini adalah hal yang tidak sepele untuk dilakukan.”

Taylor menambahkan bahwa hibrida akan lebih sulit bertahan karena produksi cahaya membutuhkan energi ekstra, sehingga melemahkan pabrik. Hibrida bahkan dapat salah mengira cahayanya sendiri sebagai sinar matahari, yang dapat berdampak buruk pada metabolismenya. “Jika Anda menempatkan Arabidopsis biasa di samping Arabidopsis yang berpijar,” kata Taylor, “yang berpijar akan kurang menderita.”

Holmes mengatakan kita mungkin tidak pernah tahu sebelumnya bagaimana spesies baru ini akan berperilaku, namun modifikasi ringan “tidak akan memberikan kekuatan penyiangan yang lebih baik” – dibandingkan dengan, katakanlah, kanola yang telah dimodifikasi secara genetik agar tahan terhadap herbisida.

Evans memperkirakan bahwa tanaman bercahaya akan membuat konsep biologi sintetik menarik dan dapat diterima oleh masyarakat. “Alasan masyarakat tidak mempercayai bioteknologi adalah karena mereka tidak memahaminya,” katanya. “Kami yakin kami dapat mengubah penolakan terhadap bioteknologi dengan menciptakan sesuatu yang nyata, sesuatu yang dapat dipahami masyarakat.”

Jadi akankah kita melihat pohon-pohon mirip hutan Pandora yang akan menggantikan lampu jalan, mengurangi konsumsi listrik dan emisi CO2?

“Dibutuhkan banyak usaha untuk mencapai level itu,” kata Taylor. “Ini adalah biologi, jadi bisa saja muncul hal-hal yang tidak sepenuhnya kita pahami.” Namun dia menambahkan: “Kami punya beberapa ide bagaimana mencapainya.”