ليس من الضروري أن تكون الإشارة عبارة عن تغير واضح في اللون، فقد قام الفريق أيضًا بإجراء تجارب على درجة الحرارة. يستجيب مسار المستقبل الثاني في هذه النباتات المهندسة للديازينون، وهو مبيد حشري محظور حاليًا للاستخدام السكني في الولايات المتحدة. وكجزء من الدراسة نفسها، استخدم الفريق الديازينون لتشغيل إشارات ABA الطبيعية للنبات، مما أدى إلى زيادة ناتجة عن الإجهاد في درجة حرارة الورقة والتي يمكن رؤيتها بواسطة كاميرات الرؤية الليلية بالأشعة تحت الحمراء، على غرار ما جربه فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا من قبل.
ويتمثل التحدي الآن في معرفة عدد المفاتيح الجزيئية التي يمكن هندستها قبل أن تصبح الأمور معقدة للغاية، وإنشاء مسارات منفصلة تنتج جميعها مخرجات يمكن ملاحظتها بسهولة. يعتقد ويلدون أن الأمر يستحق كل هذا الجهد. ويقول إن وجود المزيد من المفاتيح “يزيد من تعقيد الأسئلة التي يمكنك الإجابة عليها والتطبيقات التي يمكنك متابعتها”.
وفي حين أن هذه النباتات المتغيرة الألوان لا تزال موجودة في المختبر فقط، يقول كاتلر إن فريقه يأمل في “إنشاء أجهزة استشعار حيوية تسمح لك بهندسة الكائنات الحية التي تستشعر جميع أنواع المواد الكيميائية”. على سبيل المثال، لأن النباتات تنتج بالفعل ABA استجابة للجفاف؛ إنه يتخيل نباتات عطشى يمكن أن يتغير لونها بين عشية وضحاها لطلب المساعدة قبل أن تتعرض لأضرار حقيقية.
قامت مجموعة ويلدون البحثية بدراسة المبيدات الحشرية لسنوات، فهي تُستخدم في الزراعة على مستوى العالم، لذا كانت هدفًا أوليًا واضحًا لتجارب الاستشعار. لكن فريق كاتلر لديه قائمة طويلة من الجزيئات التي يختبرونها الآن: المستحضرات الصيدلانية، والمواد المسيئة، والمنتجات النباتية الطبيعية، والمواد الكيميائية الزراعية الأخرى.
يقول ويلدون: “على المدى الطويل، أعتقد أننا سنكون قادرين على إنشاء تقنيات حيوية يمكن أن تساعد في تزويد الجمهور أو غيرهم من المستخدمين المحددين بمعلومات عن المواد الكيميائية الموجودة في البيئة”. “ردود الفعل في الوقت الحقيقي حول ما هو موجود في البيئة – على سبيل المثال، هل إمدادات المياه المحلية ملوثة؟ هل تستخدم الجهات الفاعلة السيئة مواد كيميائية ضارة في عملياتها الصناعية؟
ويتصور بروفي تطبيقات منزلية لهذه التكنولوجيا أيضًا، بالنسبة للإبهام الأسود بيننا، مثل “النباتات المنزلية التي تغير ألوانها لتخبرك أنها بحاجة إلى شيء ما”.
“أشعر بضغط كبير لوجود نباتات جميلة في مكتبي، كوني أستاذًا في علم أحياء النبات. وتقول وهي تضحك: “لكن يا رجل، أنا فقط أعاني”.
ونظرًا لأن هذه النباتات معدلة وراثيًا – أي أنها تحتوي على حمض نووي من نوع آخر – فإنها ستواجه عملية موافقة صارمة إذا حاول أي شخص طرحها في الأسواق في الولايات المتحدة. المصانع المنتجة للبيتالين و أ. ثاليانا لا تقوم النباتات بالتلقيح الخلطي بشكل طبيعي، لذلك سيحتاج الباحثون إلى إثبات أن أي نبات معدل وراثيًا يقومون بتصميمه لن يكون له أي آثار غير مقصودة على البيئة.
لكن الأمر ليس مستحيلاً. في وقت سابق من هذا العام، وافقت وزارة الزراعة الأمريكية على بيع الطماطم الأرجوانية، التي تحتوي على جينات أنف العجل التي تعزز محتواها من مضادات الأكسدة وتزيد من مدة صلاحيتها. وفي الشهر الماضي، أعطت الوكالة الضوء الأخضر لإنتاج نبات البطونية الذي يتوهج في الظلام، والذي يحتوي على جينات من الفطر ذو الإضاءة الحيوية، ومن المقرر طرحه في الأسواق العام المقبل.
ومع المزيد من الأبحاث، قد تحصل النباتات التي تتحدث بالألوان على الضوء الأخضر أيضًا.
