圖片來源:Planta/MRC London Institute of Medical Sciences 讓植物發光已經不是新鮮事了,不過最近歐洲研究團隊的發光植物卻很「新鮮」。 怎麼說呢?原來過去要讓植物發光,要不就是要把綠色螢光蛋白(GFP,green fluorescent protein)基因放進植物裡,但是這樣的植物要以紫外光照射後,才會發出綠色螢光。這綠色螢光需要用螢光顯微鏡才能接收到,所以並非肉眼可見。 另一個方法則是放入螢火蟲的螢光素酶(luciferase),螢光素酶在氧化螢光素(luciferin)時會發光,發出的光不需要特殊儀器就能看到。但還是需要提供植物螢光素,才能發出螢光。 最近研究團隊在一種螢光真菌 Neonothopanus nambi 中找到四個基因。這四個基因負責把咖啡酸(caffeic acid,一種次級代謝物)轉化為真菌的螢光素,再轉化回到咖啡酸:從螢光素到咖啡酸的過程中會放光。 咖啡酸。圖片來源: 維基百科 由於整個轉化過程形成一個循環,所以也無須加入其他的化合物。當研究團隊把這四個基因轉入煙草中,產生了閃亮亮的植物:轉殖煙草發出的光,肉眼就可以看到。 初步的觀察發現:隨著葉片的衰老,發出的光變得黯淡;最亮的部分出現在煙草的花。 研究團隊希望未來可以將這個系統應用在觀察基因的表現。如同過去的綠色螢光蛋白或螢光素酶系統,將四個基因的其中一個連結在想觀察的基因的啟動子上,便可以肉眼觀察該基因在不同狀況下的表現情形了。 參考文獻: Tatiana Mitiouchkina et. al. 2020. Plants with genetically encoded autoluminescence . Nature Biotechnology.
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