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竟然還有“喜光”的酵母？新發(fā)現(xiàn)或?qū)?lái)新突破
2024年01月23日 11:24:29
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：6224
酵母是一類單細(xì)胞微生物，屬于高等微生物的真菌類，本身無(wú)害且在有氧無(wú)氧環(huán)境中都能生存，也容易生長(zhǎng)。也正因如此，酵母被廣泛應(yīng)用于食品制造業(yè)、現(xiàn)代生物學(xué)研究以及基因工程中，與人類文明的發(fā)展與進(jìn)步聯(lián)系頗為密切，是我們的“好伙伴”。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】酵母是一類單細(xì)胞微生物，屬于高等微生物的真菌類，本身無(wú)害且在有氧無(wú)氧環(huán)境中都能生存，也容易生長(zhǎng)。也正因如此，酵母被廣泛應(yīng)用于食品制造業(yè)、現(xiàn)代生物學(xué)研究以及基因工程中，與人類文明的發(fā)展與進(jìn)步聯(lián)系頗為密切，是我們的“好伙伴”。
但與此同時(shí)，酵母也存在一些限制，例如絕大多數(shù)時(shí)候，酵母發(fā)酵的時(shí)候需要在無(wú)光環(huán)境中進(jìn)行，甚至還有部分酵母在接受光照時(shí)，發(fā)酵過(guò)程會(huì)被破壞。但是這一結(jié)論或許最近被“推翻”了，因?yàn)橐环N喜歡光照的酵母被設(shè)計(jì)了出來(lái)。
據(jù)悉，美國(guó)佐治亞理工學(xué)院的科學(xué)家在國(guó)際上設(shè)計(jì)出在光照下更“快樂(lè)”的光動(dòng)力酵母菌株，這種酵母在光照環(huán)境下甚至可以獲得更快的生長(zhǎng)速度(在黑暗中快2%)。而這項(xiàng)研究或許對(duì)于生物進(jìn)化、細(xì)胞衰老和生物燃料相關(guān)研究也有重要的幫助。
這種酵母的誕生要?dú)w功于一種普遍存在但大眾并不了解的物質(zhì)——視紫紅質(zhì)。視紫紅質(zhì)是一種結(jié)合蛋白，存在于生物的視網(wǎng)膜上，許多物種都有。而這種物質(zhì)具備傳遞光的能力，相當(dāng)于將光轉(zhuǎn)化為能量——類似葉綠素。而這個(gè)過(guò)程也被稱作光營(yíng)養(yǎng)代謝。目前 地球上已知的光營(yíng)養(yǎng)代謝主要基于三種物質(zhì)實(shí)現(xiàn)，即我們熟悉的植物葉綠素、細(xì)菌葉綠素，以及我們相對(duì)陌生的視紫紅質(zhì)(準(zhǔn)確的說(shuō)是里面的視黃醛)。
視紫紅質(zhì)的普遍存在是生物進(jìn)化過(guò)程中，生物體之間共享遺傳信息的結(jié)果，也就是水平基因轉(zhuǎn)移。細(xì)菌迅速對(duì)某些抗生素產(chǎn)生耐藥性其實(shí)也是類似的原因。而研究團(tuán)隊(duì)接下來(lái)做的事情，就是設(shè)法將視紫紅質(zhì)基因“送進(jìn)”具有復(fù)雜內(nèi)膜結(jié)構(gòu)的真核細(xì)胞中。
為此，研究團(tuán)隊(duì)將一種由寄生真菌合成的視紫紅質(zhì)基因插入普通酵母細(xì)胞的液泡中，而此時(shí)的酵母在光照下生長(zhǎng)速度不僅沒(méi)有減慢，反而提高了約2%。不過(guò)這項(xiàng)研究目前來(lái)說(shuō)還只是個(gè)開始，由于液泡功能與細(xì)胞衰老有關(guān)，因此團(tuán)隊(duì)順勢(shì)開始研究加入視紫紅質(zhì)的酵母的其他屬性。與此同時(shí)，其他的研究小組也已經(jīng)開始采用這種“喜光”酵母進(jìn)行其他方面的研究，例如嘗試?yán)霉鈩?dòng)力酵母來(lái)研究合成生物燃料。
相信隨著研究的推進(jìn)，酵母這種與人類相處數(shù)千年的物質(zhì)，會(huì)給我們帶來(lái)更多的價(jià)值。
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