有趣的发光生物与奇妙的发光蛋白*

“生物发光”现象一直以来都吸引着科学家的好奇心,它看似神奇,但在自然界十分普遍。“生物发光”现象有着独特的生态功能和进化意义。在漫漫历史长河中,人类对生物发光现象的探索从未停止过。从用发光生物作为最原始的照明工具,到利用绿色荧光蛋白标记细胞内组分;从对生物发光机理的探究,到荧光蛋白种类的开发, 科学的脚步在一步步前进,生命的秘密也在一点点被点亮。     

奇妙的海洋生物

美国海洋和大气管理局（NOAA）前首席科学家、海洋植物学家西尔雅亚·厄尔勒（Sylvia A.Earle）。不久前在美国《国家地理》杂志上撰文公布了她的最新发现和一些奇妙海洋生物。从事了半个多世纪海洋勘探和保护工作的厄尔勒为构建国际海洋生物保护区,曾对海藻做出过开创性的研究,     

奇妙的“冷光世界”

"银烛秋光冷画屏,轻罗小扇扑流萤." 大自然的夜晚被飞来飞去的萤火虫点缀得更富有诗情画意.萤火虫的光称为"冷光",一般是黄绿色,也有发出橙黄和橙红色的.除了萤火虫,还有许多生物也能发出五颜六色的冷光,在自然界,能发光的生物有某些细菌、甲壳动物、软体动物、昆虫和鱼类等.而在深海中约有90%的动物会发光呢,它们形成了独特的海底冷光世界.     

神奇的荧光蛋白

在黑暗的深海中,常常可以看到一些通体透明而且会发光的生物。有科学家把发光水母中的绿色荧光蛋白质基因提取出来,把它转移到其他生物体内,让原本不发光的生物体也能发光。转基因荧光生物不仅是为了让人们能够拥有奇特的宠物,更是为了研究生物体的组织和细胞究竟是如何工作的,这对揭示生命的奥秘、开发环境保护新方法、研究疾病的机理和开发新药等具有重要的意义。     

BMP4对SVZa神经干细胞增殖和分化的调控

为了解BMPs在SVZa神经干细胞增殖和分化过程中的作用, 在使用不同浓度BMP4诱导SVZa神经干细胞增殖分化的基础上, 利用启动子活体荧光标记技术, 动态显示BMP4的表达. 结果表明, 低浓度(1~5 ng/mL)BMP4促进SVZa神经干细胞的增殖, 而高浓度BMP4 (10~100 ng/mL)抑制其增殖; BMP4在分化的早期(1~3 d)促进神经元的分化, 而在4 d以后抑制神经元的分化; 加入BMP4的拮抗剂Noggin可以阻断其作用. 在嗅球, BMP4的主要作用可能是促使神经元祖细胞退出细胞周期启动分化, 在RMS可能为促进其增殖并维持神经元祖细胞状态, 而在SVZa, BMP4则主要促进神经干细胞向星形胶质细胞分化.     

绿色荧光蛋白研究的三个里程碑——2008年诺贝尔化学奖简介

2008年10月8日,美国科学家下村修、马丁•查尔非以及钱永健因为在绿色荧光蛋白的发现以及改造方面的突出成就而获得2008年度诺贝尔化学奖。本文拟对绿色荧光蛋白的研究历程以及应用领域做一些粗浅介绍。     

荧光蛋白开启健康奥秘之门

最近,韩国研究人员培育出一只小猎犬。这条狗看上去与一般的小狗没有两样,那么科学家为什么花那么大的心思去培育呢?把这条狗放在黑暗中,就可以看出它的与众不同之处:它的爪子居然在黑暗中能发出绿光。该研究项目负责人李秉春表示,我们的最终研究目的不是仅仅让狗发光,     

利用GATA-2调控成分制备组织特异性表达GFP的转基因斑马鱼

ＧＡＴＡ－２是在多种血细胞和神经细胞表达的一种转录因子,调控血细胞和神经细胞的分化。利用斑马鱼ＧＡＴＡ－２基因５’侧翼调控序列和绿色荧光蛋白基因,获得了只在中枢神经细胞表达ＧＦＰ,或在神经细胞和表层细胞都表达ＧＦＰ的转基因斑马鱼种质系,同时还进一步证实了ＧＡＴＡ－２基因在胚胎发育中的时空表达谱。     

聚集诱导发光分子在生物检测领域的应用

聚集诱导发光(AIE)是指一类荧光生色团在溶液状态下微弱发光甚至不发光,而在固态或聚集状态下荧光显著增强的一种光物理现象.具有AIE特性的分子作为荧光探针在生物检测领域有着传统荧光探针分子不能比拟的优点.一方面可以使更多的AIE探针分子结合到生物大分子上获得高亮度的荧光,而不必担心像传统的荧光分子那样发生聚集导致的荧光猝灭,这为荧光检测提供了便利.另一方面,在聚集后发生的荧光急剧变亮的特性可以作为荧光放大检测的定量依据.本文展示一些有代表性的具有AIE特性的分子,重点介绍其在蛋白质、DNA、G4、手性有机胺等生物分子检测中的应用,阐明AIE荧光探针的工作原理和特点,并对AIE荧光探针的设计与应用给予展望.     

精原干细胞移植治疗不孕不育小鼠模型的初探

通过曲细精管显微注射法, 将从雄性FVB/NJ-GFP转基因小鼠睾丸内分离得到的精原干细胞注射进不孕不育动物模型—— BALB/c雄性裸鼠的睾丸曲细精管中, 对其生精现象进行了深入的分析. 为了进一步验证精原干细胞移植后的雄鼠重新获得生殖能力, 这些雄鼠被用于自然交配, 并以编码GFP荧光蛋白的cDNA为杂交探针, 用Southern Blot方法分析其后代小鼠的基因型. 实验结果表明, 作为移植受体的不孕不育BALB/c裸鼠是一种免疫缺陷性小鼠, 能较好地避免供体和受体之间的免疫排斥反应. 供体精原干细胞可以在68.33% (41/60)进行移植实验的受体小鼠睾丸内存活、迁移和增殖, 并在受体睾丸内腔中发育成成熟的精子, 有5只杂交后代小鼠的基因型呈现为GFP阳性. 本实验室建立了曲细精管显微注射技术, 并在利用精原干细胞移植治疗不孕不育小鼠的实验中获得了初步成功. 精原干细胞移植技术在探讨精子发生机理、重建不育个体的精子发生和恢复不育症患者的生育能力等方面有着重要的应用前景.     

利用绿色荧光蛋白研究大豆疫霉与大豆的互作

利用卵菌Bremia lactucae的hsp70启动子和ham34终止子序列, 将外源绿色荧光蛋白(green fluorescent protein, GFP)基因转化进大豆疫霉. 利用荧光显微镜观察了gfp基因在大豆疫霉不同发育阶段的表达. 另外, 利用该报告基因系统观察了大豆疫霉在寄主大豆叶片、下胚轴和根部的侵染行为以及显微分析了不同抗性的大豆品种抗大豆疫病在根部的差异. 结果表明, gfp基因能够在大豆疫霉中稳定表达, 在菌丝、游动孢子囊、游动孢子、休止孢、卵孢子阶段都能够观察到绿色荧光; 以GFP作为标记可以实时地观察到大豆疫霉在寄主体内的侵染过程, 发现大豆疫霉在抗性大豆品种根部表面萌发的芽管明显长于在感病品种根部萌发的芽管长度. 结果表明, GFP可以作为大豆疫霉遗传研究中有价值的分子标记.     

外源基因在鱼类胚胎中表达与整合的时序

采用细胞核移植技术,以绿色荧光蛋白基因为报告基因,泥鳅为试验材料,研究了外源基因在鱼类胚胎发育过程中的表达与整合。结果表明,外源基因在鱼类胚胎中,从原肠胚期开始表达,与鱼类胚胎分化时期相吻合。转移的外源基因的表达时间与启动调控顺序有关;表达效率与基因构型有关,受体胚胎早期中未整合的环形质粒的表达效率高于线性质粒。外源基因的整合最早从囊胚期开始,并持续相当长的时间,两种不同结构的基因共转移时,其整合     

走进医院的诺贝尔化学奖

说到诺贝尔化学奖,人们首先想到的往往是聚合、氟化、染色体等高深科学领域,让人觉得高不可攀.而今年的这一奖项让我们看到了身边的事物,"绿色荧光蛋白的发现"这个获奖题目听起来虽然还是很专业,可是如果说它用于搜索癌症等病变细胞的位置,亦即"示踪元素",我们就不再生疏了.三位获奖者中的下村修就是发现这种荧光蛋白的第一人.     

越来越近的植物照明

<正>设想一下,在盛夏之夜,你想出去消消暑、散散步,在通往街心花园的路上为你照明的是飘着幽香的花草,而不是传统的电灯,那该是多么美妙的一种感觉呢?相信这离我们的现实生活已不那么遥远了,因为生物技术公司Bioglow研发出了世界上第一株可商用的发光植物。在过去的30年里,有些植物一直被描述为可以发光。然而这些植物要么借助染色、要么需要经过化学处理,或者通过紫外线的诱导才能产生短暂的     

利用鳞翅目来源的转座子piggyBac建立高效稳定的转基因家蚕技术

piggyBac转座子元件被成功应用于家蚕转基因. EGFP荧光蛋白基因作为筛选标志, 受含有Pax-6结合位点的启动子控制, 并能在家蚕的眼部组织中特异性表达. 荧光筛选质粒和piggyBac转座子表达质粒被以混合物的形式显微注射到家蚕受精卵, 获得出生的G₀代蛾子700个, 互相交配后, 利用EGFP荧光筛选获得111个独立的转基因系. 大部分转基因系在基因组上携有2个或多个插入拷贝, 并且在整个项目过程中转基因的表型稳定遗传6代以上. 对插入位点的序列鉴定发现, 其插入位点两侧具有特异性TTAA序列, 证实转基因的插入受到piggyBac转座子的调控. 高效稳定的家蚕转基因技术的建立为家蚕后基因组的研究和蚕业工业的发展提供了基础.