五月婷网站,av先锋丝袜天堂,看全色黄大色大片免费久久怂,中国人免费观看的视频在线,亚洲国产日本,毛片96视频免费观看

生物發(fā)光:種棵大樹當(dāng)路燈
你是否還對電影《阿凡達》中那些發(fā)光植物所營造的奇幻場景記憶猶新？科學(xué)家告訴我們，如果發(fā)光生物的謎底zui終被解開，人類真的能培育出發(fā)光樹，讓它無需供電即可呈現(xiàn)火樹銀花的景象。

　　近日，在國家自然科學(xué)基金等項目的資助下，中科院生物物理研究所研究員王江云和合作者一起，在蛋白質(zhì)中光致電子轉(zhuǎn)移和蛋白質(zhì)可控?zé)晒鈽擞浹芯糠矫娅@得重要進展，相關(guān)研究近期兩次在德國《應(yīng)用化學(xué)》雜志發(fā)表。這些研究將一步步為我們點亮一個不一樣的世界。

　　神奇的生物發(fā)光

　　“地球生命能量的來源都是太陽光，光被生物體的捕光分子捕獲后，這些捕光分子相當(dāng)于進入激發(fā)態(tài)，此時電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，從而產(chǎn)生電勢差，將光能轉(zhuǎn)化成生物可利用的化學(xué)能，推動光合作用等一些生命過程的進行。”王江云對《中國科學(xué)報》記者說，“我們也可以利用一些熒光蛋白作為光感受器，甚至可以利用這一機理模擬光合作用。”

　　生物發(fā)光即生物體自身通過化學(xué)反應(yīng)發(fā)出可見光的現(xiàn)象，它將能量以光的形式釋放，幾乎不產(chǎn)生熱量。研究表明，所有的細胞都能向外輻射電磁波，因此，從某種意義上來說，所有細胞都會發(fā)“光”，只是大多數(shù)是肉眼不可見或無法察覺的光。

　　生物發(fā)光現(xiàn)象看似十分神奇，但在自然界也十分普遍。發(fā)光生物幾乎遍布地球的各個區(qū)域，從極地到熱帶，從海面到海底，地球上，有超過700個屬的生物包含發(fā)光的種類，其中80%是海洋生物。非海洋生物的發(fā)光現(xiàn)象分布較少，但發(fā)光顏色卻更加豐富。zui為人熟知的陸上發(fā)光生物是螢火蟲。其他的昆蟲及其幼蟲、環(huán)節(jié)動物、蛛類，甚至某些真菌都被報道有生物發(fā)光能力。在深海中，大約有90%的生物有發(fā)光的能力，其中，櫛水母是含有發(fā)光種類zui多的一個類群。

　　“此外，光合作用并非植物的。”王江云說，“動物的光合作用對公眾來講很新奇，其實發(fā)表于《科學(xué)》和《自然》上的一些文章已揭示了昆蟲也可進行光合作用，通過光合作用直接從陽光中獲取能量。”

　　點亮生命的秘密

　　“電子傳遞（ET）涉及生物體內(nèi)許多重要的生化過程，包括光合作用等。如何改造生物元件實現(xiàn)可控的光致電荷分離，是利用合成生物學(xué)手段可再生能源的重要問題和主要瓶頸。”王江云說。

　　研究人員將具有金屬螯合能力的非天然氨基酸通過基因密碼子擴展的手段定點插入到綠色熒光蛋白，實現(xiàn)了在熒光蛋白發(fā)光中心至銅離子之間的快速光致電子轉(zhuǎn)移，并測量到電子轉(zhuǎn)移發(fā)生在1 納秒之內(nèi) （接近光中心的速度）。這些新方法為蛋白動態(tài)構(gòu)象變化研究提供了新的研究手段，為利用合成生物學(xué)手段可再生能源提供了新的研究思路，為金屬蛋白設(shè)計提供了新的工具。

　　在王江云和合作者——中科院生物物理研究所研究員龔為民研究組發(fā)表在德國《應(yīng)用化學(xué)》雜志的論文中，還提出了水母綠色熒光蛋白可能是水母的光感受器的新觀點。

　　美國普林斯頓大學(xué)教授Haw Yang認為，非天然氨基酸編碼技術(shù)對生物物理學(xué)—蛋白質(zhì)研究領(lǐng)域的研究人員將提供一個非常有價值的工具，該團隊發(fā)表的文章“是推動該領(lǐng)域發(fā)展的研究之一，因為使用銅作為淬滅劑，可以極大地拓展基于距離測量的工具包”。

　　美國馬薩諸塞大學(xué)化學(xué)與生物化學(xué)系教授郭茂林認為，了解生物電子轉(zhuǎn)移的機制，已被證明是一個具有挑戰(zhàn)性的和復(fù)雜的科學(xué)問題。……這種基因編碼的策略絕妙的地方在于，它為在活細胞中的蛋白質(zhì)實時監(jiān)控電子轉(zhuǎn)移提供了機會，而這將更加精彩。

　　北京大學(xué)教授、生物物理化學(xué)家高毅勤說：“光致電子轉(zhuǎn)移對蛋白質(zhì)動力學(xué)的研究是一個非常有用的工具，但其應(yīng)用一般限于相對簡單的系統(tǒng)。這項工作很好地將金屬離子螯合氨基酸到蛋白質(zhì)，從而為蛋白質(zhì)動力學(xué)研究提供了一個新的策略。這樣的方法可能顯著提高PET在蛋白質(zhì)動力學(xué)研究中的適用性。”

　　王江云等人在蛋白質(zhì)中光致電子轉(zhuǎn)移方面取得的進展，為研究生物大分子中的光致電子轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，及利用生物元件實現(xiàn)可控光致電荷分離提供了有力的工具。而王江云研究組和林慶研究組的另一項成果則通過擴展基因密碼子，實現(xiàn)了具有光點擊活性的非天然氨基酸環(huán)丙烯賴氨酸在哺乳動物中的基因編碼。從而實現(xiàn)了時空可控的對哺乳動物細胞內(nèi)蛋白特異位點的標記。這一方法為哺乳動物細胞中蛋白時空可控的蛋白標記提供了新的策略和手段。

　　“通過進一步揭示光致電子轉(zhuǎn)移的機理，我們希望在不久的將來，能把一些模式生物，如不能進行光合作用的大腸桿菌，轉(zhuǎn)化成能進行光合作用的生物，這會有很好的應(yīng)用前景。”王江云說。

　　從用發(fā)光生物作為zui原始的照明工具，到利用綠色熒光蛋白標記細胞內(nèi)組分；從對生物發(fā)光機理的探究，到熒光蛋白種類的開發(fā)，生命的秘密將被一步步點亮。
生物發(fā)光:種棵大樹當(dāng)路燈