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加利利海海底发现新“食光”蛋白

2018-07-10 10:33 来源:科技日报

  据美国《科学》杂志官网近日报道,在寻找“食光”蛋白(帮助植物和微生物捕获太阳光的细胞成分)的过程中,科学家已很久没有收获。最近,一个国际研究团队在以色列加利利海底部发现了一种新型“食光”蛋白,这也是近50年来的首次新发现,有助于科学家更好地了解微生物如何感光,并促进新型光学研究以及数据存储技术的发展。

  许多生物利用光敏蛋白来收集太阳能量。比如有些利用叶绿素在光合作用过程中将阳光转化为能量;而另一些则利用视紫红质,这种蛋白与一种被称为视黄醛的维生素A结合,可以捕获光线。最著名的视紫红质位于我们眼睛的视杆细胞中,帮助我们在黑暗中视物。但另一种形式的视紫红质可以帮助小生物(如藻类和细菌)吸收光线制造化学能。

  在最新研究中,研究人员将从加利利海收集的DNA样本带回实验室进行筛查,以寻找编码光反应蛋白的基因。当他们将视黄醛添加到DNA宿主的大肠杆菌中时,视黄醛变成了紫色,这表明视紫红质可能存在。研究小组称,当他们对DNA进一步测试时,发现了一种全新的食光蛋白,并将这种视紫红质命名为“太阳视紫红质”(heliorhodopsin)。

  目前,科学家对“太阳视紫红质”的工作原理并不太了解。它的DNA类似于制造化学能的视紫红质,但由于其完成光转换周期需要很长时间,研究人员怀疑,它与我们眼中的视紫红质相似,是一种光敏蛋白。光敏蛋白可在数据存储、光遗传学等各个领域大显身手,使科学家能用光操纵转基因神经细胞,因此必须首先摸清这种新蛋白的基本特征。

(责任编辑:王蔚)

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