戴光环的不只是天使,也可能是诺贝尔奖得主(的研究对象)

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戴光环的不只是天使,也可能是诺贝尔奖得主(的研究对象)

2024-07-11 22:58| 来源: 网络整理| 查看: 265

很多动物的荧光都是到此为止,但是水母素所发出的蓝色荧光,会被发光器中的绿色荧光蛋白(简称GFP)吸收,并由后者发出绿色的荧光。维多利亚多管发光水母被动发出的绿色荧光,被认为是为了吸引更高级的捕食者来捕食正在捕食它们的捕食者,从而保护自己。

发出绿光的维多利亚多管水母。图片:igem.org

GFP在下村脩和约翰逊在提取纯化水母素的时候就被发现了,当时的描述是“在阳光下呈绿色、钨丝灯下呈黄色、紫外光下则会发出强烈的绿色”。但直到1974年,GFP才真正被他们从维多利亚多管发光水母中提取出来。与水母素所需要的发光条件不同,GFP只需要紫外线和蓝色光的照射,就能发出绿色的光。也正因这种特殊性质,GFP引起了很多生物学家的关注。

这是GFP结构式的钢铁模型,位于“星期五”海湾(Friday Harbor)的实验室,这也是GFP被发现的地方。图片:julianvossandreae.com

如果说下村脩和约翰逊是开启GFP应用的铺路石,那么接下来的两位科学家就是GFP应用的指明灯了。1994年,另一位美国科学家马丁·查尔菲(Marty Chalfie)成功将GFP的基因在秀丽线虫体内表达出来,在紫外线的照射下能看到GFP产生的绿色荧光,并引起了学界轰动。有了GFP的标记,细胞的分化过程能被观察到,这在之前是不可想象的。

当时马丁的技术路线。图片:nobelprize.org

同时,还有一位美国华裔科学家钱永健(Roger Y. Tsien)详细阐述了GFP的发光原理,并把GFP改造得能够发出所有彩虹颜色的荧光,使科学家们能够在同一时间追踪不同组织细胞的发生发育过程。

钱永健实验室用不同颜色标记的细菌在培养基上画的“画”。图片:twimg.com

现今,科学家已经能够通过荧光标记技术,观察到过去无法观察到的生命过程,这就好比列文虎克(Anton van Leeuwenhoek)在17世纪制造出显微镜一样——GFP打开了进一步发现世界的新大门。由于下村脩、马丁·查尔菲和钱永健三个人对GFP的发现和发展有重大的贡献,分享了2008年的诺贝尔化学奖。

左:下村脩;中:钱永健;右:马丁·查尔菲。图片:vebidoo.de

透明可爱的小生物,让荧光标记成为可能。图片:Blueberry Pics / flickr



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