Các nhà khoa học Nga tạo ra giống thực vật "ngoài hành tinh", có thể phát sáng rực rỡ trong bóng tối

Các nhà khoa học Nga tạo ra giống thực vật "ngoài hành tinh", có thể phát sáng rực rỡ trong bóng tối
Theo: zknight Theo Tổ Quốc
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Trong tương lai, bạn không những có thể biến ngôi nhà của mình thành một Pandora thu nhỏ mà còn tiết kiệm được cả điện.

Đom đóm, mực lửa, sứa, và những sinh vật phù du phát sáng trong lòng đại dương… đó là những ví dụ điển hình của phát quang sinh học, hay các thực thể sống có khả năng phát ra ánh sáng. Mặc dù vậy, trong tự nhiên chưa hề có một loài thực vật nào tiến hóa được đến độ phát ra ánh sáng, dẫu cho các nhà khoa học đã cố gắng giúp chúng làm điều đó trong nhiều thập kỷ.

Nỗ lực đã kéo dài cho tới tận ngày hôm nay, khi một nhóm các nhà khoa học người Nga tuyên bố tạo ra được một loài thực vật biến đổi gen phát sáng đầu tiên có thể nhìn thấy được bằng mắt thường. Đó là những cây thuốc lá được cấy DNA của nấm phát quang sinh học để có khả năng phát ra hơn 1 tỷ photon mỗi phút.

Nghiên cứu mang tính đột phá vừa được công bố trên tạp chí Nature Biotech có thể đưa trí tưởng tượng của chúng ta tới Pandora, một vệ tinh hư cấu với thảm thực vật phát sáng rực rỡ trong bộ phim Avatar của đạo diễn James Cameron.

Các nhà khoa học Nga tạo ra giống thực vật ngoài hành tinh, có thể phát sáng rực rỡ trong bóng tối - Ảnh 1.
Các nhà khoa học Nga tạo ra giống thực vật ngoài hành tinh, có thể phát sáng rực rỡ trong bóng tối - Ảnh 2.

Nghiên cứu mới được thực hiện tại Planta, một công ty khởi nghiệp công nghệ sinh học có trụ sở ở Moscow, Liên Bang Nga. Planta được thành lập vào năm 2017 để theo đuổi ý tưởng thương mại hóa các loài thực vật phát sáng. Họ hợp tác với một đội ngũ các nhà khoa học có chuyên môn về công nghệ phân tử và chuyển gen thực vật.

"Mặc dù không phải những người đầu tiên làm điều này, nhưng chúng tôi sở hữu những công nghệ phù hợp – một thiết kế phát quang sinh học hoàn toàn mới do nhóm chúng tôi phát minh ra", công ty cho biết.

Trên thực tế, đã có không ít nhóm nghiên cứu trên thế giới cũng đã tạo ra được các loài thực vật chỉnh sửa gen có khả năng phát sáng yếu. Họ làm điều đó bằng cách chuyển gen của vi khuẩn phát quang sinh học vào cây cối. 

Thực vật khi đó đã phát ra được ánh sáng, nhưng hiệu suất phát quang còn thấp và ngay cả khi đặt trong phòng tối, ánh sáng phát ra từ những chiếc lá trông vẫn rất lờ mờ và không có ý nghĩa ứng dụng vào thực tế.

Các nhà nghiên cứu tại Planta là những người đầu tiên đưa được mức phát quang sinh học trên thực vật đến độ nhìn rõ được bằng mắt thường. Và khi đặt những cây thuốc lá của họ vào trong một căn phòng tối, thân và những chiếc lá của nó đã phát sáng rực rỡ.

Những cây thuốc lá của Planta phát sáng trong suốt vòng đời của chúng.

Các cây thuốc lá đã có thể đạt được công suất phát sáng cao như vậy là nhờ axit caffeic, gần đây được xác định là phân tử cốt lõi quyết định sự phát xạ ánh sáng trong nhóm nấm phát quang sinh học. 

Vì axit caffeic cũng có mặt trong tất cả các loài thực vật, nhóm nghiên cứu đã quyết định đưa DNA của loài nấm này vào bộ gen của cây thuốc lá thay vì sử dụng gen của vi khuẩn phát quang.

Kết quả không ngoài dự đoán, hiệu ứng phát quang từ nấm đã được sao chép mạnh hơn vi khuẩn trên thực vật, cụ thể ở đây là những cây thuốc lá. Sau khi được chuyển gen, chúng đã có khả năng phát sáng trong cả vòng đời, từ khi còn là cây non cho tới khi các tế bào chết đi và những chiếc lá rụng xuống.

DNA của nấm không chỉ làm cho thực vật phát sáng vượt trội hơn, mà nó còn làm sáng tỏ các quá trình xảy ra bên trong loài cây này. Các nhà nghiên cứu cho biết độ phát quang của những cây thuốc lá tăng lên ở vùng chuyển tiếp giữa gốc và thân. 

Trong giai đoạn đầu, các chồi non có thể phát sáng mạnh nhất, sau đó là chồi nách ở phần trên của thân. Khi cây trưởng thành, các phần phát sáng ở chồi dần yếu đi nhưng vẫn có độ sáng nhìn thấy được bằng mắt thường.

Tương tự như vậy, những chiếc lá già bị mờ đi do hàm lượng axit caffeic giảm, mặc dù một số lá vẫn có độ phát xạ ánh sáng mạnh trong một giai đoạn ngắn ở cuối quá trình lão hóa.

Các nhà khoa học Nga tạo ra giống thực vật ngoài hành tinh, có thể phát sáng rực rỡ trong bóng tối - Ảnh 4.
Các nhà khoa học Nga tạo ra giống thực vật ngoài hành tinh, có thể phát sáng rực rỡ trong bóng tối - Ảnh 5.

Nhóm nghiên cứu cho biết họ sử dụng cây thuốc lá vì chúng phát triển nhanh và được nghiên cứu kỹ lưỡng, nhưng về nguyên tắc, kỹ thuật chuyển gen phát quang từ nấm có thể được áp dụng cho nhiều loài thực vật khác, bao gồm cây dừa cạn, cây dã yên thảo và hoa hồng.

Planta đang nhắm đến việc thương mại hóa các loài cây cảnh phát sáng, đưa chúng tới khu vườn hoặc phòng ngủ của bạn. Vì vậy, có lẽ không quá lâu sau nghiên cứu này, bạn sẽ có thể biến ngôi nhà của mình thành một Pandora thu nhỏ. Khi đó, những loài cây phát sáng sẽ không chỉ còn là khoa học giả tưởng nữa.

Tham khảo Vice, Nature

Cảnh tượng bồn chứa nhiên liệu của một quả tên lửa bị thổi tung trông như thế nào?

tinybook tinybook 6 ngày 4 giờ
Cảnh tượng bồn chứa nhiên liệu của một quả tên lửa bị thổi tung trông như thế nào?
NASA đang trở nên khá giỏi trong việc làm nổ tung hệ thống tên lửa thế hệ tiếp theo của mình.

Điều hòa không khí ban đầu không được tạo ra để dành cho con người, đây mới là 'chủ nhân thực sự' của nó

tinybook tinybook 6 ngày 5 giờ
Điều hòa không khí ban đầu không được tạo ra để dành cho con người, đây mới là chủ nhân thực sự của nó
Hóa ra thiết bị điện tử gia dụng này có nguồn gốc từ năm 1902.

Vắc-xin Covid-19 “made in Vietnam” vượt tiến độ dự kiến, nhiều khả năng sẽ sẵn sàng trong vòng một năm tới

tinybook tinybook 6 ngày 8 giờ
Vắc-xin Covid-19 “made in Vietnam” vượt tiến độ dự kiến, nhiều khả năng sẽ sẵn sàng trong vòng một năm tới
Với quy trình nghiên cứu thần tốc và nguồn tài trợ lớn từ VinIF thuộc tập đoàn Vingroup, dự án vắc-xin “made in Vietnam” phòng virus SARS-CoV-2 được các nhà khoa học của Công ty Vabiotech triển khai đang có triển vọng “về đích” sớm. Dự án càng có ý nghĩa khi thế giới đang đối mặt với nguy cơ của làn sóng Covid-19 thứ 2.

Thử khám phá hố tử thần sâu hun hút xuất hiện giữa khu phố, ai ngờ phát hiện ra cả hệ thống hầm mỏ bí ẩn nằm ngay bên dưới

tinybook tinybook 1 tuần 2 giờ
Thử khám phá hố tử thần sâu hun hút xuất hiện giữa khu phố, ai ngờ phát hiện ra cả hệ thống hầm mỏ bí ẩn nằm ngay bên dưới
Nằm ngay bên dưới khu phố Hideaway Hills thị trấn Blackhawk là cả một hệ thống hầm mỏ chằng chịt mà cư dân thị trấn này không hề hay biết!

Các nghiên cứu phát hiện ra rằng những con thằn lằn cổ rắn thời tiền sử có khả năng lặn tương tự với cá nhà táng hiện đại

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Các nghiên cứu phát hiện ra rằng những con thằn lằn cổ rắn thời tiền sử có khả năng lặn tương tự với cá nhà táng hiện đại
Thằn lằn cổ rắn là một chi bò sát biển lớn đã tuyệt chủng thuộc bộ Plesiosauria. Mẫu vật đầu tiên được phát hiện bởi Mary Anning trong khoảng hai năm 1820-1821 nhưng bị thiếu mất hộp sọ.

[Việt Sub] Điều gì sẽ xảy ra với Trái Đất nếu sao chổi "tử thần" Halley lao thẳng vào Mặt Trăng?

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
[Việt Sub] Điều gì sẽ xảy ra với Trái Đất nếu sao chổi "tử thần" Halley lao thẳng vào Mặt Trăng?
Điều gì sẽ xảy ra nếu sao chổi Halley lao thẳng vào Mặt Trăng trong lần 'ghé thăm' vào năm 2061? Để trả lời cho câu hỏi đậm chất 'giả tưởng' này, kênh youtube về khoa học nổi tiếng What If đã thực hiện một video giải thích những tác động có thể xảy đến với Trái Đất khi sao chổi Halley va chạm trực tiếp với Mặt Trăng

10 bí ẩn khoa học chưa có lời giải thích

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
10 bí ẩn khoa học chưa có lời giải thích
Lịch sử thế giới đầy những bí ẩn đáng ngạc nhiên và có thể không ai trong chúng ta sẽ sống đủ lâu để thấy tất cả chúng được giải quyết.

Có gì đặc biệt trong chiếc tủ lạnh sở hữu công nghệ ánh sáng vi chất?

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Có gì đặc biệt trong chiếc tủ lạnh sở hữu công nghệ ánh sáng vi chất?
Xu hướng ăn uống lành mạnh, tăng cường thực phẩm giàu vitamin và khoáng chất như rau xanh, trái cây… ngày càng trở nên phổ biến. Vì thế, một chiếc tủ lạnh tốt để lưu giữ rau củ tươi ngon là ưu tiên của nhiều gia đình Việt hiện nay.

Phát hiện cấu trúc tiền sử khổng lồ nằm ngay gần Stongehenge, tạo nên bởi các hố sâu 5 mét xếp thành hình tròn lớn

tinybook tinybook 1 tuần 1 ngày
Phát hiện cấu trúc tiền sử khổng lồ nằm ngay gần Stongehenge, tạo nên bởi các hố sâu 5 mét xếp thành hình tròn lớn
Các nhà khảo cổ phát hiện ra cấu trúc lớn nhất nước Anh này mà không cần tới cuốc xẻng hay máy xúc.

Nhìn số má thành nét vẽ loằng ngoằng: Bệnh não kỳ lạ giúp khoa học hiểu hơn về cách não bộ tiếp nhận thông tin

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Nhìn số má thành nét vẽ loằng ngoằng: Bệnh não kỳ lạ giúp khoa học hiểu hơn về cách não bộ tiếp nhận thông tin
Sau khoảng thời gian dài nghiên cứu, các nhà khoa học tạo ra một bảng chữ số riêng cho phép người bệnh làm việc bình thường.

Công nghệ AI của Trung Quốc 'hô biến' tranh phác họa nguệch ngoạc thành thành ảnh chân dung sống động đến không ngờ

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Công nghệ AI của Trung Quốc hô biến tranh phác họa nguệch ngoạc thành thành ảnh chân dung sống động đến không ngờ
DeepFaceDrawing có thể biến các bản vẽ phác họa đơn giản thành gương mặt người có độ chân thực và sống động cực cao.

Siberia nóng tới 40 độ C, đang chờ các bên nghiên cứu xác nhận kỷ lục đáng lo ngại

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Siberia nóng tới 40 độ C, đang chờ các bên nghiên cứu xác nhận kỷ lục đáng lo ngại
Chưa rõ đây đã là đỉnh điểm đợt nóng chưa.

Đây là điều sẽ xảy ra với cơ thể con người nếu bị ném ra ngoài vũ trụ mà không có bộ đồ bảo hộ

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Đây là điều sẽ xảy ra với cơ thể con người nếu bị ném ra ngoài vũ trụ mà không có bộ đồ bảo hộ
Da thịt con người sẽ nổ tung hay máu sẽ ngay lập tức bốc hơi giống như cảnh miêu tả trong các bộ phim khoa học viễn tưởng?

Tại sao chỉ được xách 7kg hành lý, phi công không được để râu: Loạt bí ẩn khi đi máy bay khiến bạn ngã ngửa

tinybook tinybook 1 tuần 2 ngày
Tại sao chỉ được xách 7kg hành lý, phi công không được để râu: Loạt bí ẩn khi đi máy bay khiến bạn ngã ngửa
Qủa thật có nhiều điều mà chúng ta vẫn chưa khám phá hết khi nói đến ngành hàng không.

Những ví dụ cho thấy tiến hóa đôi khi cũng "hà tiện", tận dụng cùng một đặc điểm cho hai loài khác nhau

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Những ví dụ cho thấy tiến hóa đôi khi cũng "hà tiện", tận dụng cùng một đặc điểm cho hai loài khác nhau
Đủ tốt rồi thì sao cần phải thay đổi nữa?

[Việt sub] Điều gì sẽ xảy ra với Trái Đất nếu hiện tượng nhật thực toàn phần diễn ra hàng ngày?

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
[Việt sub] Điều gì sẽ xảy ra với Trái Đất nếu hiện tượng nhật thực toàn phần diễn ra hàng ngày?
Để trả lời cho câu hỏi đậm chất 'giả tưởng' này, kênh youtube nổi tiếng What If mới đây đã đăng tải một video mới, giải thích những tác động có thể xảy đến với Trái Đất khi hiện tượng nhật thực toàn phần xảy ra hàng ngày.

Nhà thông minh trông như quả trứng, chứa gì bên trong mà rộng 6 mét vuông lại có giá tới 56.000 USD?

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Nhà thông minh trông như quả trứng, chứa gì bên trong mà rộng 6 mét vuông lại có giá tới 56.000 USD?
Sản phẩm có thiết kế tối giản và vận hành bằng năng lượng mặt trời, vừa có thể là văn phòng, phòng khách hoặc không gian mở rộng cho ngôi nhà của bạn.

Phương trình tìm sự sống mới chỉ ra có 36 nền văn minh trong Dải Ngân hà mà ta kết nối liên lạc được

tinybook tinybook 1 tuần 3 ngày
Phương trình tìm sự sống mới chỉ ra có 36 nền văn minh trong Dải Ngân hà mà ta kết nối liên lạc được
Trong hành trình chứng minh ta không cô đơn trong Vũ trụ, phương trình toán học mới ước tính nhân loại có 36 vị hàng xóm chưa nối liên lạc được.

Thứ "vứt đi" này lại chính là cội nguồn cảm hứng sáng tạo vô biên của đại danh họa Picasso, được ông quý đến nỗi không nỡ buông phút nào

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Thứ "vứt đi" này lại chính là cội nguồn cảm hứng sáng tạo vô biên của đại danh họa Picasso, được ông quý đến nỗi không nỡ buông phút nào
Pablo Picasso (1881-1973) là họa sĩ kiêm nhà điêu khắc người Tây Ban Nha. Ông nổi tiểng bậc thầy trường phái lập thể, tác giả của nhiều bức họa đáng giá chục triệu dollar.

Thành phố chuột: Thí nghiệm động vật ghê rợn nhất từng được thực hiện, sự diệt vong của bầy chuột gợi mở suy ngẫm về tương lai nhân loại

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Thành phố chuột: Thí nghiệm động vật ghê rợn nhất từng được thực hiện, sự diệt vong của bầy chuột gợi mở suy ngẫm về tương lai nhân loại
Số phận của đàn chuột trên có thể đại diện cho nhân loại không?

Hôm nay, người dân Hà Nội, Đà Nẵng và TP.HCM đừng quên theo dõi hiện tượng nhật thực hiếm gặp vào khung giờ sau đây

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Hôm nay, người dân Hà Nội, Đà Nẵng và TP.HCM đừng quên theo dõi hiện tượng nhật thực hiếm gặp vào khung giờ sau đây
Những người đam mê thiên văn học ở các tỉnh thành phía Bắc sẽ được quan sát được nhật thực một phần với tỉ lệ che phủ cực đại lớn hơn các tỉnh thành phía Nam.

Vô tình phát hiện ra loài cá mập mới trong khi phân loại hóa thạch Tyrannosaurus rex

tinybook tinybook 1 tuần 4 ngày
Vô tình phát hiện ra loài cá mập mới trong khi phân loại hóa thạch Tyrannosaurus rex
Mới đây các nhà cổ sinh vật học đã vô tình phát hiện ra một loài cá mập hoàn toàn mới trong quá trình phân loại hóa thạch của khủng long bạo chúa.

100 triệu năm trước Nam Cực từng tồn tại loài kì nhông có thân hình còn to lớn hơn cả một chiếc xe ô tô

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
100 triệu năm trước Nam Cực từng tồn tại loài kì nhông có thân hình còn to lớn hơn cả một chiếc xe ô tô
Ngày nay, kỳ giông khổng lồ Trung Quốc được coi là loài kỳ giông lớn nhất thế giới cũng như loài lưỡng cư lớn nhất, dài đến 180 cm, nhưng trong quá khứ, tại Nam Cực còn tồn tại một loài kỳ nhông còn to lớn hơn chúng rất nhiều.

Phát hiện quả trứng lớn nhất thế giới, nghi là của 'quái vật biển' khổng lồ sống tại Nam Cực cách đây 66 triệu năm

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Phát hiện quả trứng lớn nhất thế giới, nghi là của quái vật biển khổng lồ sống tại Nam Cực cách đây 66 triệu năm
Các nhà khảo cổ học ở Đại học Texas phát hiện quả trứng đường kính 30 cm thuộc về một quái vật biển dài 6 m sống cách đây 66 triệu năm ở Nam Cực.

Elon Musk chuẩn bị xây bệ phóng tên lửa trên mặt nước, làm bàn đạp cho tàu Starship chở người xuyên lục địa, lên Mặt Trăng và đáp Sao Hỏa

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Elon Musk chuẩn bị xây bệ phóng tên lửa trên mặt nước, làm bàn đạp cho tàu Starship chở người xuyên lục địa, lên Mặt Trăng và đáp Sao Hỏa
Thêm thông tin về hệ thống tàu cực thanh Starship thay thế máy bay dân dụng.

Khám phá bí ẩn của loài linh cẩu thời tiền sử, chúng đã từng sinh sống cả ở Bắc Cực

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Khám phá bí ẩn của loài linh cẩu thời tiền sử, chúng đã từng sinh sống cả ở Bắc Cực
Ngày nay linh cẩu được xem là loài động vật đặc hữu của Châu Phi, nhưng trong quá khứ chúng đã từng phân bố rộng khắp và thậm chí chúng còn sinh sống ở cả Bắc Cực.

Những hành tinh đầy bụi bặm này có thể tồn tại sự sống, chỉ là chúng ta không thể thấy được mà thôi

tinybook tinybook 1 tuần 5 ngày
Những hành tinh đầy bụi bặm này có thể tồn tại sự sống, chỉ là chúng ta không thể thấy được mà thôi
Những thế giới đầy bụi như hành tinh sa mạc Arrakis trong tiểu thuyết Dune có lẽ khá phổ biến trong vũ trụ. Một vài trong số đó, vốn có một lượng lớn bụi trong khí quyển, nhiều khả năng là những nơi có thể tìm thấy sự sống.

Phát hiện ra phân tử hữu cơ có thể tạo nên sự sống ở khu vực trung tâm Dải Ngân hà

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Phát hiện ra phân tử hữu cơ có thể tạo nên sự sống ở khu vực trung tâm Dải Ngân hà
Ngoài kia còn những bí ẩn gì mà ta chưa biết nữa?

Giải mã các thủ thuật được dùng trong video quảng cáo

tinybook tinybook 1 tuần 6 ngày
Giải mã các thủ thuật được dùng trong video quảng cáo
Hầu hết những gì mọi người nhìn thấy trong các quảng cáo trên TV chỉ là sự dối trá.

Bất ngờ chưa, hơi nước có thể trở thành nguồn năng lượng tái tạo trong tương lai

tinybook tinybook 2 tuần 10 phút
Bất ngờ chưa, hơi nước có thể trở thành nguồn năng lượng tái tạo trong tương lai
Theo các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Tel Aviv, nguồn điện tạo ra từ sự tương tác giữa các phân tử nước và kim loại có thể sử dụng như một nguồn năng lượng tái tạo dồi dào và luôn sẵn có.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat