发光的动物——科技之光

马达

水母


它是如何发光的？

绿色荧光蛋白自然发光

我们可以从中学到什么？

1961年，下村修在美国马萨诸塞州的海洋生物实验室在这只水母体内发现了一种微粒，它在紫外线的照射下发出绿色的光（如图）。

在从多达一万个样本中提取了这种微粒之后，下村修发现了发出此种光的光蛋白。

在发光段上，某一点没有发光，这使得下村修的同事们意识到这种光蛋白可以依附在其它蛋白上使之发出绿光，以帮助科学家标记蛋白质。

自那时起，下村修的绿色荧光蛋白（GFP)就被用来探究之前无法被观察到的现象，如神经细胞中的癌细胞扩散进程。他和他的同事们还因此获得了2008年的诺贝尔奖。

荧光蛋白也被用来标记某些奇怪的动植物，如下面几页中因被标记而发光的猪、猴、鼠等动物。

作者：Chris Combs 2009年5月14日
图片作者：下村修摄于Woods Hole 美国海洋生物学实验室



恒河猴


它是如何发光的？


用病毒将绿色荧光蛋白引入卵细胞中的DNA(2008)


我们可以从中学到什么？


亚特兰大耶基斯国家灵长动物研究中心的科学家们在使用绿色荧光蛋白研究亨廷顿舞蹈症。这种疾病会破坏神经组织。


2008年研究者们使用一种类似HIV的病毒感染猴子的未受精卵，使其产生了导致亨廷顿舞蹈症的DNA缺陷。
The virus also introduced a protein that would make rhesus monkeys fluoresce under ultraviolet light (as pictured)--making it easier to study the effects of the disease on the monkeys' brains.


这种病毒也引入了一种可以使恒河猴在紫外线下发光（如图）的蛋白，这使得科学家们研究这种 疾病对猴子大脑的影响更为便利。


摄影：安东尼·陈摄于埃默里大学





















猪




它是如何发光的？


绿色荧光蛋白加入胚胎中(2006)


我们可以学到什么？


国立台湾大学的研究者们将绿色荧光蛋白植入了猪的体内。如上图所示，在日光下这种猪呈黄色，而在紫外线下它们会发绿光。


虽然早期的研究掩盖了“发光猪”的光彩，但没有人将这种试验做的更成功了，台湾的研究者们称他们的猪由内而外都会发光。


科学家们希望利用这种荧光剂来追踪类似于人成体干细胞的猪成体干细胞的发育


摄影：西门 Lin/AP











猫




它如何发光？


用病毒将红色荧光蛋白引入克隆的DNA内，将DNA植入猫卵细胞，再植入母体（2007）


我们学到什么？


韩国庆尚国立大学的科学家们克隆了一只土耳其安哥拉猫并使它发光。如图所示，左边的猫在紫外线照射下的暗室里发出光芒。（右边的非荧光猫在此条件下呈绿色）


这些科学家们并没有首次克隆猫，克隆荧光猫也不是他们的先例，但他们克隆出了第一只发红光的荧光猫。


他们希望这种猫的体内所有器官都会发出的红光会帮助他们的遗传性疾病研究取得进展。