Une équipe de chercheurs de l'Imperial College de Londres, de l'Académie russe des sciences de Moscou et d'une start-up biotechnologique moscovite appelée Planta a développé une méthode permettant de donner différentes espèces végétales (notamment le plant de tabac, Nicotiana tabacum L.dont le code génétique est bien connu et à croissance rapide) la capacité de bioluminescence, c’est-à-dire émettre de manière autonome de la lumière visible. Ces plantes bioluminescentes ont été obtenus avec leingénierie génétiqueen insérant 5 gènes de certains champignons bioluminescents dans le génome des plantes réceptrices, donnant vie à des organismes qui brillent constamment tout au long de leur cycle de vie et pourraient être utilisés pour l'éclairage public et privé à zéro émission.
Biochimiquement, les gènes des champignons bioluminescents permettent à la plante de produire enzymes qui transforment l'acide caféique (naturellement contenu dans de nombreuses plantes) en une molécule appelée luciférine, qui est ce qu’on appelle un « précurseur luminescent ». Lorsque la luciférine est oxydée par l'enzyme luciférase en présence d'oxygène, il émet un photonc'est-à-dire une particule de lumière, et par conséquent l'énergie est produite sous forme de lumière visible couleur verte. Par la suite, cette molécule est reconvertie en acide caféique et le cycle recommence. C'est précisément parce qu'il s'agit d'un cycle que la plante commence à briller constamment et tout au long de sa vie.
Grâce à cette technique, les chercheurs ont réussi à faire produire aux planètes une lumière très brillante. 10 fois plus élevé à celui obtenu à partir des expériences menées dans le passé. De plus, la bioluminescence obtenue n’est nocive ni pour les plantes ni pour l’homme et ne nécessite aucun entretien.
On a alors compris que deux des gènes fongiques impliqués dans le processus de bioluminescence pouvaient être remplacés par un seul gène capable de remplir la même fonction chez certaines plantes. Cette découverte offre des avantages significatifs dans production de plantes bioluminescentescomme cela nécessiterait moins de transferts génétiques et aussi l'utilisation d'un génome plus petit et plus compact, facilitant ainsi son intégration dans d'autres plantes qui n'en possèdent naturellement pas.
Ces plantes pourraient être utilisées pour éclairer les parcs, les rues, les jardins, les balcons, les intérieurs des maisons et des bureaux, contribuant ainsi de manière substantielle à la transition énergétique et réduisant nos émissions nocives. En outre, l'un des prochains objectifs sur lesquels se concentrent les experts est la création de plantes dont l'éclat n'est pas seulement décoratif, mais peut également servir de signal pour indiquer leur état de santé. Nous savons déjà, par exemple, que les jeunes parties de la plante brillent d'un vert plus intense que les parties plus âgées, tout comme les fleurs.