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【仿生】荧光蘑菇助专家合成人工荧光素

【仿生】荧光蘑菇助专家合成人工荧光素

来源:网络

在巴西分布的一种荧光蘑菇在黑暗中会发出绿色荧光,俄罗斯和巴西科研人员通过分析这种蘑菇的发光机制,人工合成荧光素分子,有望用于开展其他生物化学实验。

在巴西部分地区的棕榈树下长有一种当地人俗称“椰子花”的荧光蘑菇。在日光下这种蘑菇呈现黄白相间的颜色,但在夜里或黑暗的洞穴中它能发出绿色荧光,吸引昆虫助其传播孢子繁殖。这种蘑菇是怎样发光的呢?俄科学院生物有机化学研究所专家与巴西同事对此展开了研究。

研究人员在新一期美国《科学进展》上报告称,这种蘑菇细胞中的某些蛋白分子会利用细胞内的氧和三磷酸腺苷,对其自身特有荧光素进行氧化,从而发出绿光。

研究人员还发现上述荧光素分子由两个重要片段构成。他们模仿这两个片段的结构,用化学荧光基质——阿尔法吡喃酮合成了6种荧光素分子片段,并用它们逐个替换蘑菇的天然荧光素分子片段,结果发现,有5种人工片段可与天然片段协作,在脱离蘑菇、单独培养的情况下发出橙色、黄色、淡绿、蓝绿和淡蓝色荧光。

【仿生】荧光蘑菇助专家合成人工荧光素

来源:Science Advances

研究人员表示,这项研究使他们不但了解荧光蘑菇在黑暗中发光的机制,而且掌握了控制其荧光颜色的方法,将来有望在动植物细胞实验中运用相关机制使细胞发光,以便观察其生物化学变化。此外,研究小组还准备修改荧光蘑菇的基因,使其编码合成上述所有荧光素分子片段,以期培育出色彩绚丽的“彩虹”蘑菇。

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