來源:新華社
2017-05-01 12:41:05
新華社莫斯科4月30日電(記者欒海)在巴西分布的一種熒光蘑菇在黑暗中會發(fā)出綠色熒光,俄羅斯和巴西科研人員通過分析這種蘑菇的發(fā)光機(jī)制,人工合成熒光素分子,有望用于開展其他生物化學(xué)實驗。
在巴西部分地區(qū)的棕櫚樹下長有一種當(dāng)?shù)厝怂追Q“椰子花”的熒光蘑菇。在日光下這種蘑菇呈現(xiàn)黃白相間的顏色,但在夜里或黑暗的洞穴中它能發(fā)出綠色熒光,吸引昆蟲助其傳播孢子繁殖。這種蘑菇是怎樣發(fā)光的呢?俄科學(xué)院生物有機(jī)化學(xué)研究所專家與巴西同事對此展開了研究。
研究人員在新一期美國《科學(xué)進(jìn)展》上報告說,他們通過分析蘑菇的細(xì)胞,從中提取了與發(fā)射熒光相關(guān)的蛋白和熒光素分子,并用氣相色譜儀和質(zhì)譜儀分析這些物質(zhì)在不同光線照射下所發(fā)生的化學(xué)變化。最終發(fā)現(xiàn),這種蘑菇細(xì)胞中的某些蛋白分子會利用細(xì)胞內(nèi)的氧和三磷酸腺苷,對其自身特有熒光素進(jìn)行氧化,從而發(fā)出綠光。
研究人員還發(fā)現(xiàn)上述熒光素分子由兩個重要片段構(gòu)成。他們模仿這兩個片段的結(jié)構(gòu),用化學(xué)熒光基質(zhì)——阿爾法吡喃酮合成了6種熒光素分子片段,并用它們逐個替換蘑菇的天然熒光素分子片段,結(jié)果發(fā)現(xiàn),有5種人工片段可與天然片段協(xié)作,在脫離蘑菇、單獨(dú)培養(yǎng)的情況下發(fā)出橙色、黃色、淡綠、藍(lán)綠和淡藍(lán)色熒光。
研究人員表示,這項研究使他們不但了解熒光蘑菇在黑暗中發(fā)光的機(jī)制,而且掌握了控制其熒光顏色的方法,將來有望在動植物細(xì)胞實驗中運(yùn)用相關(guān)機(jī)制使細(xì)胞發(fā)光,以便觀察其生物化學(xué)變化。此外,研究小組還準(zhǔn)備修改熒光蘑菇的基因,使其編碼合成上述所有熒光素分子片段,以期培育出色彩絢麗的“彩虹”蘑菇。
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