激光网3月9日消息,在发布在《科学进展》上的一项引人注目的新研究中,由MRC医学科学实验室的Karen Sarkisyan领导的合成生物学家团队报告了多种植物酶的发现 - 组蛋白合酶 - 可以执行生物发光途径中最复杂的反应。
这一发现是一个重要的里程碑,可以确定植物是否能够原生产生光发射所需的所有分子。这也意味着生物发光植物的光芒现在可以更紧密地与它们的内部生物学保持一致。
论文中报道的技术是一种杂交途径,将新发现的植物组蛋白合酶与蘑菇中发现的其他必要的生物发光酶偶联。这种混合途径使植物内部微妙的内在节奏和动态得以展现,成为不断变化的生命之光。
“这项技术是一种即插即用的工具,可以在生物体水平上完全非侵入性地可视化几乎任何分子生理学,”Sarkisyan说。他的工作还表明,不仅单个本土植物基因有效地替代了两个真菌基因,而且植物基因明显更小,并且对发光的生物学要求更简单。该基因的减小尺寸也增强了其可用性和灵活性,使其更适合扩展应用。
这项研究由Light Bio赞助,Light Bio是一家由Sarkisyan共同创立的植物合成生物学公司,旨在通过美丽的生物技术创造(例如发光的植物)来改变园艺业。第一个利用基于组蛋白的途径的产品是萤火虫矮牵牛,之所以如此命名,是因为其明亮的发光花蕾类似于萤火虫。
除了发光植被可能为植物爱好者提供的美学进步之外,基础科学还为植物分子生理学提供了深刻的见解。通过持续监测植物对各种胁迫的反应,如干旱胁迫或害虫的攻击,该技术可能会在作物发育和抗病等领域取得重大进展。
Sarkysian的生物发光途径已在其他物种中复制,包括酵母,甚至在人类细胞中。
“我们喜欢种植生物发光牵牛花,它们真的很神奇。但除了美学之外,了解我们如何调整自我维持的发光来监测疾病进展并协助筛选候选药物将使这项技术更具影响力,“Sarkysian说。