科學(xué)家用發(fā)光蘑菇的DNA創(chuàng)造出生物性發(fā)光植物
據(jù)臺(tái)灣聯(lián)合新聞網(wǎng)報(bào)道,科學(xué)家利用生物技術(shù),成功將發(fā)光蘑菇的基因移植到煙草植物上,讓植物在整個(gè)生命周期都能持續(xù)散發(fā)明亮的綠色可見(jiàn)光。
據(jù)報(bào)道,生物發(fā)光是指生物體內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能、進(jìn)而自體發(fā)光的現(xiàn)象,大家最耳熟能詳?shù)臑槲灮鹣x(chóng)。不過(guò)除螢火蟲(chóng)外,生物發(fā)光現(xiàn)象其實(shí)在一些真菌、魚(yú)類、海洋無(wú)脊椎動(dòng)物中也都存在。只是,過(guò)去通常會(huì)忽略,植物是否也能表現(xiàn)出這種特性。
目前,俄羅斯科學(xué)院生物有機(jī)化學(xué)研究所、奧地利科學(xué)技術(shù)研究院、倫敦醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所與俄羅斯生物科技新創(chuàng)公司Planta合作,從一種發(fā)光蘑菇中提取特殊DNA,并將其植入煙草植物(生長(zhǎng)迅速且遺傳基因簡(jiǎn)單)中,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)基因改造的煙草植物在整個(gè)生命周期(種子、發(fā)芽、成熟到枯萎)中,根、莖、葉、花都能發(fā)出肉眼可見(jiàn)的綠光。
事實(shí)上,蘑菇本身與植物沒(méi)什么密切關(guān)系,關(guān)鍵在于被稱為咖啡酸(caffeic acid)的有機(jī)分子,所有植物都需要這種分子來(lái)制造細(xì)胞壁,而蘑菇中該分子涉及4種酶的代謝循環(huán),來(lái)產(chǎn)生光。首先,2種酶將咖啡酸轉(zhuǎn)化為發(fā)光前驅(qū)物,然后透過(guò)第3種酶處理,變成能夠發(fā)射光子的氧化分子,第4種酶再將分子轉(zhuǎn)換回咖啡酸不斷循環(huán)。
研究團(tuán)隊(duì)將蘑菇特有的這4種酶轉(zhuǎn)移至煙草植物中,雖然過(guò)去科學(xué)家也曾結(jié)合螢火蟲(chóng)體內(nèi)酵素,設(shè)計(jì)出短暫發(fā)光的植物,但這次結(jié)合蘑菇DNA的植物亮度提高了10倍且持續(xù)性發(fā)光,同時(shí)還無(wú)需借助外部化學(xué)物質(zhì)。
報(bào)道稱,該技術(shù)突破將為科學(xué)家提供一種觀察植物內(nèi)部運(yùn)作的新方法,至于市場(chǎng)方面,也能應(yīng)用在觀賞或裝飾植物用途,研究團(tuán)隊(duì)報(bào)告他們目前正在試驗(yàn)其他可發(fā)光的植物,包括長(zhǎng)春花、矮牽牛和玫瑰。
據(jù)悉,新論文發(fā)表在《自然-生物科技》(Nature Biotechnology)期刊上。
(來(lái)源:中國(guó)新聞網(wǎng))