科技日報(bào)北京7月8日電 (記者劉霞)據(jù)美國《科學(xué)》雜志官網(wǎng)近日報(bào)道,在尋找“食光”蛋白(幫助植物和微生物捕獲太陽光的細(xì)胞成分)的過程中,科學(xué)家已很久沒有收獲。最近,一個國際研究團(tuán)隊(duì)在以色列加利利海底部發(fā)現(xiàn)了一種新型“食光”蛋白,這也是近50年來的首次新發(fā)現(xiàn),有助于科學(xué)家更好地了解微生物如何感光,并促進(jìn)新型光學(xué)研究以及數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的發(fā)展。
許多生物利用光敏蛋白來收集太陽能量。比如有些利用葉綠素在光合作用過程中將陽光轉(zhuǎn)化為能量;而另一些則利用視紫紅質(zhì),這種蛋白與一種被稱為視黃醛的維生素A結(jié)合,可以捕獲光線。最著名的視紫紅質(zhì)位于我們眼睛的視桿細(xì)胞中,幫助我們在黑暗中視物。但另一種形式的視紫紅質(zhì)可以幫助小生物(如藻類和細(xì)菌)吸收光線制造化學(xué)能。
在最新研究中,研究人員將從加利利海收集的DNA樣本帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行篩查,以尋找編碼光反應(yīng)蛋白的基因。當(dāng)他們將視黃醛添加到DNA宿主的大腸桿菌中時(shí),視黃醛變成了紫色,這表明視紫紅質(zhì)可能存在。研究小組稱,當(dāng)他們對DNA進(jìn)一步測試時(shí),發(fā)現(xiàn)了一種全新的食光蛋白,并將這種視紫紅質(zhì)命名為“太陽視紫紅質(zhì)”(heliorhodopsin)。
目前,科學(xué)家對“太陽視紫紅質(zhì)”的工作原理并不太了解。它的DNA類似于制造化學(xué)能的視紫紅質(zhì),但由于其完成光轉(zhuǎn)換周期需要很長時(shí)間,研究人員懷疑,它與我們眼中的視紫紅質(zhì)相似,是一種光敏蛋白。光敏蛋白可在數(shù)據(jù)存儲、光遺傳學(xué)等各個領(lǐng)域大顯身手,使科學(xué)家能用光操縱轉(zhuǎn)基因神經(jīng)細(xì)胞,因此必須首先摸清這種新蛋白的基本特征。