发光的树木、花朵、蝴蝶、甚至鱼都可以在黑暗中照亮我们脚下的路。在PNAS上发表的新研究成果显示,地球可以成为影片《阿凡达》中的潘多拉星球。
科学家们相信,他们能够使任何生物发光。事实上,超过100种蘑菇能够发光。这种自然现象被称为生物发光,甚至被亚里士多德描述过。当一种叫做荧光素的物质在荧光素酶的帮助下氧化并发光时,就会发生这种情况。
生物发光存在于许多物种中,从发光的蠕虫到深海鱼类。在巴西森林深处的黑暗夜晚中,可以找到萤火虫和发光的蘑菇。
然而,直到最近,除细菌之外,人类对任何生物通过制造荧光素产生光的生化途径都不了解。这种知识的缺乏阻碍了使动植物发光的尝试。
来自莫斯科生物有机化学研究所的一群科学家首次发现了使真菌发光的关键基因。
利用数据筛选和基因组分析,该团队确定了有助于合成荧光素的酶。科学家们比较了那些没有发光的蘑菇,还发现了基因复制如何使生物发光在1亿多年前就开始出现。
该研究报告的主要作者伊利亚·孔德拉绍夫(Ilya Kondrashov)“生物发光是否有益,或者只是一种副产品?我们尚不得而知。有证据表明,这种发光会吸引昆虫散步孢子,但我不认同这一观点。”
研究人员还进一步研究了使酵母菌发光所必需的三个基因。
“我们不提供使酵母发光的化学物质。相反,我们提供的是已经存在于酵母代谢物产物中转化光所需的酶,”孔德拉绍夫解释说。
科学家认为,存在这一可能性。他们创建了一家新的创业公司Planta,为世界提供有史以来第一盏由植物工程制造的路灯。
据这家创业公司创始人克伦·萨尔基相(Karen Sarkisyan)称,在不久的将来,该公司将专注于生产和销售发光植物。“为消费和研发和销售发光植物还需要几年时间,”他说,“时间表主要取决于植物自身生长和繁殖的时间。”
根据萨尔基相的说法,该技术还有助于新药物的研发,以及用于观察癌细胞扩撒的高清显示。
“我们正在与一家研发生物和医学研究试剂的美国公司合作,但由于保密协议,我无法提供细节,”萨尔基相说。不过,他提到该公司正计划为这种试剂的市场注册申请技术专利。
目前,Planta公司的目标市场是美国和亚洲,那里对于转基因植物的法规不如俄罗斯和欧洲严格。根据萨尔基相的说法,北美的一些公司已经对这项技术表示出兴趣。
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