Iluminándonos por las plantas

ILUMINÁNDONOS POR PLANTAS

¿Y si el mundo sostenible pasa por la biotecnología? ¿Has oído hablar de árboles que brillan para sustituir a las farolas? o ¿Plantas luminosas que podrían sustituir a las luces eléctricas? La realidad no está lejos y, en la ficción, sólo tenemos que recordar la película de Avatar donde Pandora es un planeta con plantas bioluminiscentes de todos los colores. En la actualidad, el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y Antony Evans  quieren hacer algo parecido, dejando atrás la dependencia de la iluminación artificial.

Descrita ya por el naturalista romano Plinio el Viejo en la bahía de Nápoles hace 2000 años, la bioluminiscencia, o capacidad de algunos organismos para iluminarse, siempre ha creado una gran fascinación, y es recurso evolutivo presente en bacterias, hongos, protistas unicelulares, celentéreos, gusanos, moluscos, cefalópodos, crustáceos y otras tantas especies animales. Los investigadores esperan ampliar sus conocimientos para que, en el futuro, sea la naturaleza quien nos ilumine, no las farolas.

Ya en 1986 un grupo de científicos implantó una enzima luminiscente (luciferasa) en una planta. Sin embargo, el resultado de esta planta de tabaco brillante, modificada genéticamente para recibir a uno de los genes de la luciérnaga (Photinus pyralis), fue muy tenue y, por tanto, no tenía ninguna aplicación comercial. Además, el ejemplar debía ser alimentado con luciferina para permitir que brillara, es decir, que no emitía luminosidad por sí misma. Incluso han tenido estas plantas brillando fuera de la Tierra, en la Estación Espacial Internacional.

Pero a pesar de que en películas como Avatar hayamos visto plantas bioluminiscentes, en la Tierra no existe ninguna especie vegetal con esta capacidad de producir luz sin gasto de calor. La biotecnología y el diseño industrial tampoco han sido capaces de crear, hasta el momento, aplicaciones con viabilidad comercial que combinen organismos vivos bioluminiscentes. Hasta la llegada de Glowing Plant Project y, los ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) por otro lado.

Un equipo dirigido por el doctor Michael Strano, prestigioso profesor de Ingeniería Química en el MIT, ha incorporado una serie de nanopartículas (partículas microscópicas) especializadas a las hojas de una planta de berros.  Para crear sus plantas brillantes, el equipo del MIT recurrió a la luciferasa, la enzima que otorga la luz a las luciérnagas. La luciferasa actúa sobre una molécula llamada luciferina, que la hace emitir luz, mientras que otra molécula llamada coenzima A, ayuda a este proceso eliminando un subproducto de la reacción bioquímica, que puede inhibir la actividad de la luciferasa, según explican los investigadores a Efe.

La luz generada por una plántula de berro de 10 centímetros es actualmente alrededor de una milésima de la cantidad necesaria para leer, pero los investigadores creen que pueden aumentar la luz emitida, así como la duración de esta energía lumínica, al optimizar aún más las tasas de concentración y liberación de los componentes.

Al comienzo del proyecto los investigadores produjeron plantas que podrían brillar durante unos 45 minutos y, desde entonces, han mejorado el proceso logrando que brillen casi cuatro horas e iluminan de cerca las páginas de un libro.

Los investigadores creen que, cuando consigan optimizar esta técnica de nanotecnología, estas plantas llegarán a ser lo suficientemente brillantes como para iluminar un espacio de trabajo.

Cuenta la mitología budista que un día, alrededor del siglo V antes de nuestra era, Sidarta Gautama se sentó bajo una higuera una noche de luna llena y prometió no levantarse hasta alcanzar el Nirvana. Permaneció en la misma postura durante 49 días con sus noches. Cuando abrió los ojos se había convertido en un iluminado (un buda) y estaba tan agradecido a aquel “ficus religiosa” por haberle dado cobijo que permaneció una semana entera mirando sus ramas en señal de respeto y admiración. En el caso del Buda la luz llegó de su interior -una iluminación metafórica- pero Antony Evans, fundador de Glowing Plants, quiere que esa luz tenga una dimensión física y que provenga de las plantas.

La idea de conseguir que algunas especies vegetales brillen en la oscuridad no es nueva. Como ya hemos comentado, en los años 80 ya se consiguió al introducir encimas luciferinas provenientes de luciérnagas en algunas plantas. Los resultados, aunque llamativos, fueron modestos: había que fotografiar a la planta con una exposición de ocho horas para apreciar una tenue luminiscencia. Más adelante, en 2010, investigadores de la universidad Stony Brook modificaron genéticamente una planta de tabaco al transplantarle algunos genes de una bacteria marina productora de luciferina. Lo novedoso en el proyecto que lidera Evans es que diseñan las secuencias de ADN.

El procedimiento descrito por Evans consiste en usar un gen de una bacteria capaz de producir luminiscencia (Vibrio fischeri), e integrarlo en laArabidopsis thaliana (una planta ampliamente utilizada en experimentación genética porque ya se ha obtenido su genoma completo). A continuación se editan las cadenas de ADN y, finalmente, por medio de otra bacteria que funciona como vehículo, se inocula el nuevo código en la planta.

Si la investigación prospera, como en principio parece habida cuenta del éxito en su financiación, el equipo se centrará primero en obtener semillas de la planta fluorescente de Arabidopsis thaliana y, en el caso obtenerse mayor financiación, empezarían a trabajar en el desarrollo de “rosas resplandecientes”.

“La iluminación, que representa aproximadamente el 20 por ciento del consumo mundial de energía, es uno de los objetivos lógicos de la tecnología de estas plantas tan especiales”, según Strano, quien destaca que “las plantas pueden autorrepararse, tienen su propia energía y ya están adaptadas al entorno exterior”.

 

Imagine que en lugar de encender una lámpara cuando oscurece, puede leer un libro a la luz de una planta brillante situada sobre su escritorio o que da un paseo iluminado por árboles brillantes en vez de por las farolas eléctricas del alumbrado público. Que maravilloso paisaje veríamos.