Каменные цветы в саду бионженеров

Привет, Голос! Хотите узнать о том, какие необыкновенные цветы удалось получить учёным?

Раньше каменный цветок мог быть либо рукотворным, либо ископаемым. Но сейчас успешные эксперименты биоинженеров из Германии позволили вырастить цветы и обратить их в опалы! Как им это удалось, спросите вы? Давайте разбираться вместе!

Учёные три года экспериментировали с влиянием ферментов на метаболизм кремния в растениях.
Эксперименты они проводили с растением Резуховидка Таля (A. thaliana):

Прежде чем перейдём к механизму получения цветов, немного информации про кремний:
Кремний необходим растениям. Основной источник минерала — почва (20-49%), где он содержится в малорастворимом виде. При разрушении минералов в почве переходит в водорастворимую и усвояемую форму: в кремнекислоту и опал, который накапливается в надземной части растений.

Это вещество ускоряет рост листовой массы и корней, повышает устойчивость к неблагоприятным погодным условиям.

Растения отличаются по способности накапливать кремний. Больше всего к этому способны рис, тростник, бамбук. Менее двудольные растения вроде подсолнечника или огурца.
При определённых условиях у растений, например, хвойных деревьев, метаболизм кремния нарушается: выводится он медленнее, чем накапливается. И растение постепенно каменеет, заполняясь аморфным кремнием.
Окаменевшая часть может быть опаловой, халцедоновой или агатовой, например. Эти минералы являются разновидностями кварца и различаются модификациями кристаллической решётки.

Как могут выглядеть эти окаменелости? По-разному. Например, так:

Табашир. Конкреции, образующиеся на стеблях бамбука. Используется в китайской народной медицине.	Срез окаменелого дерева

Вернёмся к экспериментам.
Как учёным удалось получить каменные цветы? На помощь пришла генная инженерия. В кодирующую часть гена встроили копии генов (LSi1-6), отвечающих за перемещение кремния в клетке и обмен им между соседними так, чтобы кремний интенсивно поступал в цветущее растение во время светового дня, и не успевал выводиться. Из-за избытка аморфный кремний откладывался в цветках и листьях. Сам процесс окаменения происходит очень быстро, максимум за неделю. Сейчас этот процесс происходит неравномерно в разных тканях растения, но первые цветы из опала уже получены.

Где это может найти применение? Скорее всего в ювелирном искусстве и декоре. Сейчас в украшениях можно встретить элементы на основе растений и насекомых, созданные с помощью гальванопластики. Опаловые цветы могут стать альтернативой вырезанным вручную из камня.

Новость написана на основе этой статьи. Первоисточник.