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发光的,跳舞的,微渺的,僭越的

还记得果壳文艺科学之前那篇《一千个人心中有一千个创世纪》吗?遗传艺术家Eduardo Kac在作品Genesis中使用了荧光蛋白,通过紫外线灯的照射就可以看到发光的细菌。

话说荧光蛋白的故事开始于海洋中的水母 Aequorea victoria ,这种水母不淡定或不安的时候,外侧边缘会发出绿光,而这个特性为很多生物学家带来了很好的观测工具。2008年,诺贝尔化学奖授给了Osamu Shimomura,Martin Chalfie 和钱永健三位为绿色荧光蛋白GFP的发现和发展做出贡献的科学家。Osamu Shimomura来自伍兹霍尔海洋生物学实验室,他是首位从水母中分离出GFP的科学家,发现该蛋白在紫外线下会发出明亮的绿光。Martin Chalfie来自哥伦比亚大学,证明了GFP在作为多种生物学现象发光遗传标记方面的应用价值。钱永健来自加州大学圣地亚哥分校,阐释了GFP的发光机制,并发现了除绿色之外可用于标记的其它颜色。三位科学家的研究成果已经作为标记工具在生物科学中得到广泛的应用。

绿色荧光蛋白可以在蓝色波长范围的光照下发出绿色荧光,其发光原理如下:

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GFP的发光过程需要发光蛋白Aequorin的帮助。水母体内的Aequorin与钙离子结合会发出蓝光,蓝光会立刻被一种蛋白吸收,发出绿色荧光。这种蛋白由此被命名为Green Fluorescent Protein。

而现在,随着GFP研究的不断加深和拓展,GFP和GFP类蛋白已经能够发出所有彩虹颜色的荧光。这抹来自水母的绿光将色彩引入到生物学中,为细胞世界的探索打开了一扇斑斓的大门。

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哈佛大学的研究人员给小鼠的脑部神经细胞染色,使得它们能发出像彩虹般的荧光色彩,如此便方便追踪。

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来自钱永健实验室的荧光细菌画

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荧光线形虫,美国犹他州立大学生物学家为研究线形虫特点,对其某种基因标注了绿色荧光蛋白质,从而确保线形虫的咽喉、肠道和生殖腺都处于绿色荧光发亮状态。

台大神经生物与认知科学研究中心“医学与神经科学影像大赛”部分作品

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网络。免疫荧光技术。胎鼠脑皮层神经细胞。

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火花。神经细胞标记黄色荧光蛋白。

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蝴蝶舞春风。小鼠横膈肌免疫组织染色。

奥林巴斯杯中国首届显微图像大赛获奖作品

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斑马鱼脑部的神经元与血管。染色方法:双转基因斑马鱼中不同启动子驱动GFP/RFP。

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凤舞九天。果蝇卵巢,免疫荧光染色。

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肿瘤干细胞分化成的神经胶质细胞。转基因小鼠小脑切片,免疫荧光染色。

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生命奥妙GFP专题

The End

发布于2011-01-02, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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znzoe

科学传播硕士生

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