サンフランシスコを拠点とする起業家のアントニー・エヴァンスは、電力使用量を抑えるための急進的なアイデアを思いつきました。「電気街灯の代わりに木を使って街路を照らせたら？」
エヴァンスと彼の同僚、生物学者のオムリ・アミラヴ・ドローリーとカイル・テイラーは、文字通り光る植物を作りたいと思っています。 エバンスは、多くの人間のニーズを満たすために使用されてきた独自のDNAに他の種の遺伝子を持つトランスジェニック生物、植物、または動物に触発されました。 バクテリアBacillus thuringiensisの遺伝子は、作物を昆虫耐性にするために、たとえばトウモロコシや綿に日常的に導入されています。 「ファーミング」と呼ばれる1つの方法では、科学者が人間の遺伝子を植物や動物に挿入して、これらの宿主が医薬品用のタンパク質を生産できるようにしました。 他の人は、猫や豚などの動物に緑色の蛍光タンパク質を作成する結晶ゼリーの遺伝子を追加しました。 このようにして、子孫が暗闇で光っているかどうかを調べるだけで、ある世代から別の世代に病気が伝染したかどうかを判断できます。
この春、EvansのチームはKickstarterにビデオを投稿し、輝くツリーを作成するための最初のステップとして、生物発光細菌の遺伝子を植物種に挿入する方法を説明しました。 視聴者の想像力を養うために、ビデオには映画「 アバター」の 22世紀半ばの明るいパンドラの画像が含まれていました。 46日間の大成功を収めたキャンペーンで、このグループは50万ドル近くを集めて、この活動に資金を提供しました。 エヴァンスと彼のプロジェクトについて話を聞きました。
科学者たちは、1980年代に最初の暗闇で光る植物、つまりホタル遺伝子が挿入されたタバコ植物を遺伝子操作しました。 歴史的に、これを行う目的は何ですか？
初めての試みは単なるデモンストレーションプロジェクトだったと思います。 しかし、科学者たちはそれを根の成長などの研究に使用しています。 彼らは本当にそれを基礎研究の目的に使っています。
伝統的に、彼らがやったことは、ルシフェラーゼ[発光生物からの酵素]の遺伝子をプロモーター[細胞に転写開始を指示する遺伝子の開始領域、タンパク質産生の最初のステップ]と共に挿入することです。次に、ルシフェリン[酸化すると光を発する化学物質]を手動で追加します。 彼らはこれらの輝く植物を国際宇宙ステーションに持っていたので、かなり確立された技術です。
輝く植物プロジェクトでは、 シロイヌナズナと呼ばれる開花種を使用することを選択しました。 なぜこの植物なのか？
この植物を選んだのは、学界で非常によく研究されているためです。 植物生物学のショウジョウバエです。 多くの研究が行われた理由は、[開花]植物の中で最も短いゲノムを持つためです。
グローを作成するためにどの遺伝子を追加していますか？
Vibrio fischeriの遺伝子を使用しています。 海洋細菌です。
これはどのように行われますか？ 輝く植物を作成するプロセスを教えてもらえますか？
Genome Compilerと呼ばれるソフトウェアから始めます。 Genome Compilerを使用すると、遺伝子配列を検索し、それらの遺伝子配列を素敵なグラフィカルユーザーインターフェイスで変更できます。 そのソフトウェアを使用してVibrio fischeri遺伝子を検索し、次にコードと最適化と呼ばれる処理を行います。これは基本的に、細菌ではなく植物でシーケンスが調整されるようにします。 次に、DNAを合成します。 「印刷」ボタンがあり、そのDNAを「印刷」します。 それは私たちのためにDNAを作る会社にファイルを電子メールで送ります。 フェデックスはそれを私たちに返し、それから2つのことをします。
まず、DNAをアグロバクテリウムと呼ばれるいくつかの細菌に挿入します。 そのバクテリアは非常に賢く、それ自身で遺伝子工学を行う方法を見つけました。 [細菌]はDNAを植物の雌性配偶子に挿入します。 それらの花から種を育てることができ、植物のコンピューターで設計したDNAを手に入れることができます。 2つ目は、遺伝子銃を使用することです。遺伝子銃は、植物の細胞にDNAを高速で発射する装置です。 それらの細胞のいくつかはDNAを吸収し、それを発現し始めます。
カリフォルニア州サニービルのシリコンバレーにあるコミュニティバイオラボであるBioCuriousで作業を終了しています。 しかし、これはどのようにDIYですか？ これはガレージの手直しで管理できるものですか？
Kickstarterキャンペーンの一環として、これらのプラントの1つを作成するために使用できるキットがあります。 難しい部分はシーケンスを設計することですが、誰かがそれらを見つけたら、レシピに従うことができます。
すべては、8, 433人のKickstarter支援者が$ 484, 013を誓約したと言いました。 この反応は驚きましたか？
私たちは65, 000ドルを目標としていました。 Kickstarterでは、あなたは決して知りません。 誰もがそれについて話をしたかったので、私たちは何か面白いものがあると知っていました。 しかし、これほど大きくなるとは知りませんでした。
ある日、街灯の代わりに街路に並ぶ暗闇で光る木があると考えるのはどれほど現実的でしょうか？
私たちはそれが実行可能であるべきだと思いますが、それは間違いなく長期的な目標です。 木に関する大きな課題は、木が成長するのに長い時間がかかることです。 樹木で実験を行い、さまざまなプロモーターをテストするには長い時間がかかります。 私たちは本当にいくつかの異なるテクノロジーのいずれかが必要です。 1つは、コンピューターで遺伝子配列をシミュレートできるようにするための、より優れたシミュレーション技術です。 2つはバイオプリンターまたはそれに類するものなので、葉を印刷して、葉のシーケンスを現実的にテストできます（ツリー全体が成長するのを待つ必要はありません）。 または、3つ目は、樹木で遺伝子治療を行い、その場でそれらを調整し、それを使用してDNAを変更する方法です。 大きな木に実際に取りかかることができるようになるには、そのうちの1つでいくつかの開発が必要です。
予備計算では、約1, 000平方フィートをカバーする輝くツリーが街灯と同じくらいの光を放つと考えています。
それは非常に異なるタイプの照明効果になります。 日が照らされる方法を考えると、光は空全体から発せられます。 電球はある地点から来るのではなく、電球はある地点から来るのです。 私たちの照明はもっと拡散され、もっと美しいと思います。
今、あなたの目標は何ですか？
Kickstarterの支援者に約束したことを実行することに集中しています。 ですから、私たちは作業を行い、研究室を設置し、DNAを注文し、[ シロイヌナズナ ]植物の形質転換を開始しています。
あなたとあなたの同僚は、特定の寄付レベルの各支持者に輝く植物を送ると約束しました。 人々は何を期待できますか？ 光の強さはどれくらいですか？
植物が生きている限り、夜は明かりがつきますが、それほど明るくはありません。 グローインザダークペイントのようなものを目指しています。 あなたは暗い部屋にいる必要があり、それからあなたはそれがぼんやりと輝くのを見ることができます。 そこから、光出力の最適化と向上に取り組みます。
キャンペーンのビデオでは、「輝く植物は未来の象徴です」と言います。この未来はどのように見えますか？
私たちが言及している未来には、合成生物学の未来があります。 この種の技術は民主化されると考えています。 多くの人がアクセスできるようになります。 10代の若者やアマチュアが自宅やDIYのバイオラボで遺伝子工学を行っている未来を期待しています。 私たちはその未来を代表し、来ていることを人々に伝え、このテクノロジーについて、それが何を意味し、何を意味するかについて議論を始めたいと考えています。
この技術は急速に採用されています。 それは非常に変革的であり、人々がそれとその可能性に気づき、それに興味を持つようになったと思います。 素晴らしい機会がいくつかあるので、プロジェクトを見て「やりたい」と思ったら、答えは「できる」と思います。地元のDIYバイオラボに行って始めてください遊んで、学び始めます。
あなたが有望だと思う他のトランスジェニック生物が作成されていますか？
もの、トン、トン、トンに取り組んでいる人がたくさんいます。 iGEM [International Genetically Engineered Machine] Foundationプロジェクトを見ると、現在行われているさまざまなことのいくつかを見ることができます。 スパイダーシルクはクールです。 肉の新しいバージョンに取り組んでいる人はクールだと思います。 サウスベイ（サンフランシスコ）のBioCuriousにあるバイオラボの藻類で起こっている興味深いことがいくつかあります。 藻類をエネルギー生産に使用できるように設計する—それについては多くの作業が必要だと思いますが、非常に有望です。
あなたを心配させるプロジェクトはありますか？
今は違います。 しかし、最終的にはいくつかの恐ろしいことが起こると思います。
一部の人々は、あなたが輝く植物を配布し、合成植物を野生に放出することに懸念を表明しています。 これを恐れる人に何を言わなければなりませんか？
人々は何十年も前から植物を遺伝子工学で操作してきました。 私たちは、過去20年間にすでにリリースされた他のすべてのプラントの足跡をたどっています。 根本的に違うことをしているとは思いません。 このプロジェクトの違いは、資金の調達方法と、専門の研究機関ではなくDIYバイオラボで作業が行われていることです。
