7月7日消息, 一支科學家小組在以色列加利利海底意外發現第一種 '噬光蛋白質' , 這種細胞成分可幫助植物和微生物採集太陽光線, 從中獲取能量. 這是近50年來, 科學家首次發現 '噬光蛋白質' , 這項意想不到的發現將幫助研究人員更好地理解微生物如何感應光線, 它將促進新型光基礎研究, 以及新型數據存儲技術.
許多生物體使用光敏蛋白質採集太陽能量, 幫助它們倖存下來. 一些生物體利用葉綠素在光合作用中轉換太陽光線, 有些生物體則使用視紫紅質(rhodopsins)轉換太陽光線為能量. 據了解, 視紫紅質是一種蛋白質, 可與一種叫做視黃醛的維生素A酸化結構結合在一起, 捕獲太陽光線. 最著名的視紫紅質存在於我們眼睛的視杆細胞中, 幫助我們在黑暗環境中看到事物. 但是另一種形式的視紫紅質能夠幫助海藻和細菌等微型生物吸收光線產生化學能量.
研究人員在以色列加利利海採集DNA樣本時開始搜尋這種視紫紅質, 他們回到實驗室篩選了編碼光反應蛋白質的DNA基因, 當他們添加視黃醛至宿主該DNA的大腸杆菌, 它就變成了紫色, 從而表明視紫紅質可能存在. 當他們進一步測試DNA的時候, 發現了一種全新的噬光蛋白質, 他們將其命名為 'heliorhodopsin' , 這項最新研究報告發表在6月份出版的《自然》雜誌上.
科學家並不太清楚heliorhodopsin是如何工作的, 它的DNA與產生化學能量的視紫紅質十分相似. 但是由於光轉換周期的完成需要很長時間, 研究人員懷疑這是一種光感應蛋白質, 類似於人類眼睛中的視紫紅質. 我們能夠確切知道, 這種新類型蛋白質似乎是無處不在的, 存在於細菌, 藻類和古生菌, 甚至存在於地球上只要有土壤和水便能存活的病毒之中. 同時, 該蛋白質類型存在於直到目前才發現的感光細菌和其它微生物.
這種光敏蛋白質可以應用於數據存儲, 光遺傳學等多個領域, 從而使科學家能夠利用光線操控轉基因神經細胞. 但首先科學家必須回答關於這種蛋白質基本面的一些問題.
