Magia que altera las células vivas - ¿Plantas de rápido crecimiento?

Para alterar el patrón de crecimiento de un organismo, simplemente necesita cambiar sus patrones de ADN. Los patrones de ADN almacenados en cada célula de su cuerpo instruyen a todas y cada una de las células de su cuerpo sobre cómo debe funcionar a lo largo de su vida. Consulte aquí (Wikipedia) y aquí (Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.).

Si desea que una planta crezca más rápido, simplemente reorganiza los patrones de ADN en todas o en la mayoría de sus células para que se le indique que lo haga. El único factor limitante es que la planta necesita los recursos necesarios para hacerlo, como oxígeno, agua, etc. El bambú , la planta de crecimiento más rápido del mundo, puede crecer a 91 cm b (35 pulgadas) por día. Ver aquí (guinnessworldrecords.com).

Ahora, si quisieras hacer que un "ojo vea luz infrarroja", también debes reorganizar algunas células nerviosas en el cerebro para que pueda percibir dicha luz a través de ese ojo y también no causar algún tipo de problema neurológico.

Básicamente, para obtener el efecto que desea, simplemente debe cambiar las piezas fundamentales de un organismo, lo que generalmente solo requeriría alterar el ADN de una gran parte de las células en el área del organismo que le gustaría cambiar. Es posible alterar el ADN de una célula con radiación , pero no entiendo cómo se haría exactamente para hacerlo con tanta precisión. Y también debe saber exactamente cómo construir los patrones extremadamente intrincados de ADN para que su "magia" funcione.

Hice una pregunta similar recientemente (más orientada a la ciencia ficción) en reddit y obtuve una respuesta interesante de un ingeniero biomédico.

En respuesta a mi pregunta inicial, sobre el cultivo de plantas en formas específicas: esencialmente necesitaría inventar una nueva biología y ponerla en una planta para que crezca en formas realmente específicas. CRISPR cambia el material genético, por lo que su capacidad para producir definitivamente un solo 'resultado' o 'fenotipo' depende de cuánto ese resultado dependa de la genética, en lugar de los factores ambientales. La forma de la planta a escala macro está fuertemente dominada por variables ambientales.

Con respecto a la incorporación o el uso de diferentes tipos de moléculas, esto sería mucho más factible, aunque todavía dependería de los detalles. Sería moderadamente difícil, pero dentro del ámbito de la ciencia actual, diseñar una planta que pueda producir una proteína que pueda secuestrar iones metálicos, por ejemplo. Necesitaría diseñar adicionalmente algunos otros componentes de la planta, asegurándose de que el sistema de raíces sea permeable al ion metálico, que la proteína se produzca en partes relevantes de la planta y la célula, etc.

Cuando pregunté específicamente sobre las plantas de crecimiento rápido: voy a decir que no, no creo que sea posible. O, si es posible, requeriría algo más fundamental que la edición de genes. La escala de tiempo que está describiendo choca con la velocidad a la que las células pueden generar el material necesario para dividirse en células hijas y crecer hasta un tamaño similar al de la célula original.

La mayoría de las restricciones que tendrías que 'diseñar' son cosas como la difusión, por lo que realmente no veo cómo la edición de genes ayudaría mucho. Las bacterias de crecimiento bastante rápido pueden dividirse en 20 a 40 minutos: necesitaría muchas rondas de división para pasar de una semilla a un árbol, y claramente eso involucra tipos de células más complejos (y los eucariotas generalmente tardan más en dividirse, la levadura puede tardar 1,5 horas). Nada de eso explica la diferenciación que tendría que ocurrir, etc.

Para que una planta crezca, necesita energía , como lo requiere cualquier criatura viviente, para que pueda crear nuevas células, reparar las viejas, respirar, crecer y hacer todas las tareas extenuantes de la planta que necesita hacer (como, um... sí) .

La mayoría de las plantas obtienen su energía a través de un proceso llamado fotosíntesis , en el que al aprovechar la energía de la luz solar, pueden convertir el agua y el dióxido de carbono en azúcares utilizables.

El problema es que la fotosíntesis no es muy efectiva, lo que significa que por la cantidad de energía a la que expones a la planta, muy poca se convierte en azúcares utilizables (en promedio, entre el 1 y el 6 % según la especie). Esto se debe al tamaño y estructura de la clorofila (que generalmente se encuentra en los cloroplastos de las hojas o en las partes verdes de la planta).

Entonces lo que hay que hacer:

Usando esta "magia", teóricamente podrías alterar el tamaño, la forma y la concentración de las moléculas de clorofila dentro de las hojas de un árbol joven (o incluso aumentar el tamaño de las hojas también), permitiéndole absorber más luz solar para convertirla en azúcares, dándole una mayor reserva de "combustible", de la que puede utilizar para crecer más rápido. Aunque darle al árbol esta clorofila recién formada ayudará en la conversión de energía, necesitará acceso a mayores cantidades de agua y dióxido de carbono.

Dado que los árboles usan xilema (tejido similar a un túbulo) en sus troncos y raíces para transportar agua hacia sus hojas (a través de un proceso llamado acción capilar), será necesario usar la "magia" para aumentar su tamaño también, permitiendo una mayor cantidad de agua. -capacidad de carga, lo que le otorga este mayor rendimiento fotosintético.

Entonces, ¿es posible? Sí, de hecho, es posible acelerar el proceso de crecimiento proporcionando al retoño más "combustible"; pero recuerda que el proceso de crecimiento, en cualquier criatura, lleva su tiempo. No importa cuánta energía le proporciones a algo, aún requerirá tiempo para reutilizarlo, para crear nuevas células y reconstruirse, y aunque, con la ayuda de esta magia, este proceso de crecimiento se acelera, no será así. instantáneo y tomar más de unos pocos minutos - en circunstancias ideales (sol continuo/acceso al agua/100% de rendimiento fotosintético)- más como unos pocos días.