In Zukunft könnte aufwendiger Lichterschmuck für Weihnachtsbäume überflüssig werden: Ein Nachwuchsforscherteam aus Großbritannien arbeitet daran, die Bäume selbst leuchten zu lassen – und zwar in einem gespenstisch anmutenden Glimmen. Ermöglichen sollen dies sogenannte “BioBricks”, synthetische Erbgutbausteine, die das Team um Theo Sanderson von der Universität Cambridge entwickelt hat und die sich in verschiedene Organismen einschleusen lassen. Sie enthalten genetisch verändertes Material von Glühwürmchen oder einem leuchtenden Meeresbakterium namens Aliivibrio fischeri. “Mit Hilfe der BioBricks ist es uns gelungen, Licht in verschiedenen Farben zu erzeugen”, berichtet Sanderson. “Außerdem konnten wir die Leuchtkraft so verstärken, dass sie ausreicht, um ein Buch zu lesen.” Ihre Ergebnisse stellten die Jungwissenschaftler auf dem internationalen Wettbewerb iGEM (International Genetically Engineered Machines Competition) am Massachusetts Institute of Technology in Cambridge (USA) vor.
“Das Ziel unserer Untersuchungen ist tatsächlich, selbstleuchtende Bäume zu erzeugen”, sagt Sanderson. “Diese könnte man zum Beispiel als Straßenbeleuchtung nutzen, oder man könnte sie in Haushalten einsetzen, die nicht an ein Stromnetz angeschlossen sind. Natürlich könnten sie auch eine originelle Alternative für Advent und Weihnachten sein.” Ein erster Schritt in diese Richtung ist den Studenten mittlerweile gelungen: Sie haben das genetische Material von Glühwürmchen und dem fluoreszierenden Meeresbakterium Aliivibrio fischeri so verändert, dass die Organismen mehr und auch deutlich aktivere lichterzeugende Enzyme herstellten. Anschließend machten die Jungforscher aus den fürs Leuchten verantwortlichen Erbgutanteilen ihre BioBricks. Dazu bauten sie die Komponenten so um, dass sie sich in das Genom anderer Lebewesen einschleusen ließen.
“Wenn wir die BioBricks in das Bakterium Escherichia coli einbringen, können wir bereits eine ganze Reihe verschiedener Leuchtfarben erzeugen, zum Beispiel Blau, Rot, Grün oder Orange”, berichtet Sanderson. Mit einer Bakterienkultur von der Größe einer Weinflasche konnte das Team zudem genügend Licht erzeugen, um ein Buch zu lesen. Den selbstleuchtenden Baum gibt es dagegen noch nicht. “Aber wir haben bereits eine Reihe von Komponenten entwickelt, die in Zukunft dazu beitragen könnten, Biolumineszenz effektiver zu nutzen”, verspricht Sanderson. Ein Beispiel: Normalerweise zerfallen die fürs Leuchten zuständigen Komponenten, die sogenannten Luciferine, während der natürlichen Lichterzeugung in Oxyluciferine, die kein Licht aussenden. Sanderson und sein Team haben nun jedoch BioBricks entwickelt, die es einem Lebewesen erlauben, Oxyluciferin in Luciferin zurückzuverwandeln.
Wenn Weihnachtsbäume künftig in matten Leuchtfarben erstrahlen, wäre dies nicht nur eine stimmungsvolle, sondern auch eine umweltfreundliche Art der Weihnachtsbeleuchtung. “Das Licht würde ausschließlich durch nachwachsende Rohstoffe entstehen”, betont Sanderson. “Und um die Helligkeit einer Straßenlaterne zu besitzen, würde ein Baum nur 0,02 Prozent der Energie verbrauchen, die er durch Photosynthese erzeugt.”
dadp/wissenschaft.de ? Christine Amrhein
