La Bioluminecenza è un fenomeno naturale ben conosciuto agli scienziati , agli studiosi, ma anche ad un gran numero di appassionati di scienze biologiche,  ambientali o naturali; con questo termine s’indica la produzione di radiazione luminosa effettuata ad opera di organismi biologici .

Di organismi in grado di effettuare bioluminescenza ce ne sono molti sul nostro pianeta, probabilmente l’eempio più famoso è quello della lucciola  (lampyris noctiluca)  ad opera di un enzima la luciferase.

Nelle reazioni luminescenti, la luce è prodotta dall’ ossidazione della a-luciferin (un pigmento), a volte coinvolge anche il trifosfato di adenosina. I tassi di produzione di questa reazione fra il luciferin e l’ ossigeno sono però estremamente lenti fino a che il processo non è catalizzato dal luciferase, mediato sovente dalla presenza di ioni Calcio .

La reazione avviene in  due steps successivi :

  luciferin + trifosfato di Adenosina  adenilato di luciferyl del → +pirofofato  adenilato di luciferyl + O2 oxyluciferin → + monofosfato di adenosina ampère + luce

La reazione è  di buon rendimento: quasi tutto l’assorbimento di energia nella reazione viene riconvertito e trasformato in luce;  per fare un confronto, una lampadina a incandescenza perdeva circa il 90% dell’energia e del calore  relativo prodotto.

La bioluminescenza è un fenomeno attraverso il quale alcuni esseri viventi sono in grado di emettere energia luminosa attraverso questa reazione chimica.

Tra gli organismi bioluminescenti si contano molluschi, pesci, insetti, alcuni vermi nematodi e  funghi. Ma possiamo includere un’altra categoria di organismi bioluminescenti: gli esseri viventi geneticamente modificati dall’uomo per brillare, incrociando frammenti di DNA estratti da animali dotati di questa potenzialità.

Il primo animale fluorescente ad essere stato commercializzato è stato il medaka, o pesce del riso, lanciato sul mercato a Taiwan nel 2003. Fu subito seguito dal GloFish, un pesciolino tropicale reso fluorescente e venduto in molti paesi del mondo, ad essi successivamente se ne sono aggiunti molti altri.

Gatti
Nel 2007, la Gyeongsang National University di Jinju City nella  Corea del Sud, ha creato due gatti che brillano se vengono esposti a luce ultravioletta. Il gene per produrre la proteina fluorescente è stato aggiunto nelle cellule epiteliali del gatto.

Maiali
   Inoltre è stato compiuto con successo l’inserimento di geni fluorescenti estratti da una medusa rendendo fluorescente il muso di un  maialino . I maiali sembrano essere vittime predilette per le modifiche al genoma: un esempio è Enviropig, che emetterebbe  meno fosforo di maiali tradizionali.

Bertucce
All’ Università Keio di Tokyo sono state create nel 2009 Kei e Kou, due bertucce transgeniche. Il loro genoma è stato modificato per rendere i piedi delle bertucce  fluorescenti. Questa modifica ha aperto la strada verso lo studio più approfondito di processi degenerativi neurologici.

Macachi
Nel 2008, gli scienziati dello Yerkes National Primate Research Center hanno utilizzato delle proteine fluorescenti sui macachi per studiare la malattia di Huntington. Le proteine sono state inoculate attraverso un virus simile a quello dell’ HIV.

Pesci
Di pesci bioluminescenti ne esistono già in natura. Ma il pesce angelo non è uno di questi. Nel 2012 sarà disponibile al grande pubblico un pesce angelo che si illumina alla luce ultravioletta, creato dall’Istituto di Biologia Organica e Cellulare di Taipei, Taiwan.

Topi
Nel 2004, i ricercatori della University of Pennsylvania hanno creato dei topi che brillano di luce verde se esposti agli ultravioletti.

Cani
Nel 2009, gli scienziati della Seoul National University hanno creato il primo cane geneticamente modificato dotato di fluorescenza rossa. “Ruppy” è stato il primo clone di un cane geneticamente modificato. La luminescenza è stato solo un effetto inatteso che ha dimostrato l’effettiva diversità genetica della creatura clonata.

Tabacco
La Iowa State University, nel lontano 1986, inserì il gene della bioluminescenza delle lucciole all’interno di piante di tabacco. La proteina delle lucciole non necessita di luce ultravioletta per brillare, per cui le piante di tabacco brillavano in qualunque situazione di luminosità.

Simpatici questi esempi non è vero ? Pensate se un giorno ai lati delle nostre strade ci fossero degli alberi bioluminescenti ….. un bel riparmio a costi e impatti zero per tutti noi….; che dite le grandi compagnie elettriche adotterebbero tali “bioimpianti”? Io ho qualche perplessità in merito……

Comunque se l’ingegneria genetica potrà permetterci  di diminuire l’utilizzo dei combustibili fossili usati per la produzione di energia,  ben vengano proposte e investimenti in tale direzione.

 

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