¿Se puede modificar una parte de las células de la piel humana para generar luz? [cerrado]

La modificación genética de cualquier célula para sobreexpresar una proteína fluorescente no "generará" luz, por ejemplo: los fluoróforos absorben longitudes de onda particulares y vuelven a emitir en longitudes de onda menos energéticas, dispersando algo de energía como calor. (Tal vez haya alguna elección semántica aquí, pero no hay transducción a la luz desde otra forma de energía).

La bioluminiscencia , por otro lado , puede considerarse generación de luz. Hay proteínas que se encuentran comúnmente en los animales marinos (que las células de la piel podrían expresar mediante ingeniería) que convierten la energía química para emitir luz.

Con respecto a la generación de electricidad , creo que esto se pone un poco interesante...

La cadena de transporte de electrones (ETC) en las membranas internas de nuestras mitocondrias lleva a cabo una serie de reacciones redox que sirven para oxidar los metabolitos de los alimentos (liberando así electrones). Para mantener el gradiente de energía libre que favorece esta cascada direccional de reacciones, los electrones y protones son finalmente aceptados por un suministro continuo de átomos de oxígeno, produciendo agua. (Es posible que sepa que la respiración aeróbica consume oxígeno y produce agua). En la naturaleza (en los aerobios), el oxígeno actúa como el aceptor final de electrones , o un sumidero de electrones .

Las bacterias también tienen cadenas de transporte de electrones para su respiración (después de todo, las mitocondrias alguna vez fueron bacterias), y la gente se ha preguntado si estas reacciones redox podrían usarse para producir una corriente en lugar de reducir el oxígeno a agua como paso final. Normalmente usamos corriente en forma de electrones que se mueven a lo largo de un alambre de metal.

Esta es la idea de una "pila de combustible microbiana". Al igual que una batería produce una corriente a partir de una reacción química redox, el ETC podría ser reclutado para producir una corriente a partir de sus reacciones químicas redox.

Creo que esta es una pieza de bioingeniería muy difícil, ya que el ETC está integrado en la respiración y necesita ser desacoplado y reacoplado a algún tipo de mediador inorgánico y, en última instancia, a un circuito; y también porque el ETC produce voltajes muy bajos, creo.

Hay una buena página de wikipedia sobre celdas de combustible microbianas que puede resultarle interesante, si cree que esto es relevante para su pregunta.

Una especie de problemática es la parte "por capricho". Solo una breve búsqueda en wikipedia sobre órganos eléctricos, aquí , vemos que los electrocitos están controlados por un núcleo de neuronas marcapasos. Todo esto es exclusivo de los peces eléctricos, y tendrías que expresar todo ese sistema en un ser humano para obtener el mismo efecto. También tendría que considerar cómo está diseñado su organismo para resistir la descarga eléctrica real emitida por el órgano eléctrico.

Ya podemos marcar moléculas con luciferasa para emitir luz como un modo de bioluminiscencia. Sin embargo, para obtener una reacción apreciable, o más bien una luz apreciablemente brillante, puedo imaginar que necesitaríamos una cantidad ridícula de luciferina in vivo . También nos quedamos atascados en la parte de que es un capricho. Los mecanismos/estructuras de control para la reacción de emisión de luz simplemente no están presentes.

Sí, los fibroblastos de las células de la piel se pueden transfectar fácilmente con un gen fluorescente como GFP. La fluorescencia en realidad no produce luz, la molécula fluorescente simplemente cambia la longitud de onda de la luz que brilla sobre ella.

Los fibroblastos también se pueden hacer luminiscentes (productores de luz) adquiriendo genes para luciferasa de luciérnaga o aquoren de medusas. Esto es un poco más complicado ya que las moléculas luminiscentes normalmente requieren cofactores como ATP, calcio u otras proteínas.

Ambas metodologías se realizan fácilmente in vitro .