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第3章 GFP的伟大(1 / 1)

搞科研到现在,我时常为gfp的发现而感叹不已,gfp是个伟大的事物!gfp的全称是green forescent prote,绿色荧光蛋白。它最早是从海里能发光的水母体内提取出来的,科研的根源就是自然,科研就是对自然的提炼升华。

那么为什么说gfp伟大呢?原因之一就是在gfp被发现之前,是很难有什么直观有效的手段去证明一个蛋白的具体定位,更遑论验证一个蛋白的具体分子功能。当时很多基因的功能的发现主要来自于表型实验。通俗的讲就是用某种手段去对植物的基因组进行一个整体的随机基因突变,突变的方式方法也是多种多样,比如紫外线又或者化学诱变剂es等,然后从几十万棵种子里去筛选特定缺陷的植株。具体点就是比如我想找到和干旱胁迫有关的基因,那我就把这一堆被诱变过的种子放到可以模拟的干旱胁迫环境下,如果里边有比未受到诱导的正常野生型植株长得更好或者更差的植物,那就说明对应突变的植株里边发生突变的某个或者某些基因是参与植物对抗干旱胁迫的。

早期发掘基因资源的套路一般就是这样,从随机基因诱变的种子里找到具有特定“缺陷”的植株,然后通过一些别的方式找到突变体(基因突变的植株被称为突变体)内发生突变的具体基因。也就是说,找到的这个基因就和特定的胁迫有关。科研里边更严谨的证明方法还需要把这个未突变的基因通过多种方式整合到前边说的突变体里边,如果它的缺陷被弥补了,那也就意味着咱们找对了基因!意味着能发文章啦????·????·???????? ????。

哎呀扯远了,话又说回来。早期的科研工作者如果想知道自己研究基因的亚细胞水平定位的话,能选择的方法是很少的。我知道的其中之一就是梯度密度离心,什么是梯度密度离心呢?这个我就简单科普一下,就是在氯化铯溶液中不同密度的物质在特别高的离心速度下是会分层的!因为密度不一样的物质在超高速离心的时候只有在特定位置才会达到平衡不上不下,发明这玩意的前贤也真是了不起!别的领域我不清楚,但在生物领域可以说,离心这个概念就是生物研究领域的基石之一!没有离心还想搞研究那真是太扯淡了!细胞体内的不同细胞器密度不一样,所以通过离心的方法我们就可以把不同的细胞器提取出来,接下来就只需要验证我们的目的蛋白在哪个细胞器组分里那它就定位在哪个细胞器里。这种方式只能说费时费力,(/_\)大怨种。

可是一旦我们研究的基因后边加上一个gfp,那么眼前的风景就大不一样了!我们只需要观察一个细胞具体哪里亮了,那咱的基因就定位在哪!简单粗暴直接!真是让人酣畅淋漓啊!但是早期的gfp的亮度是很弱的,为了提高它的亮度众多科学家前赴后继,通过不同氨基酸位点的改变,硬生生的改造出了亮十几倍的变种gfp。同时一些位点的改造还能直接改变gfp发出来的荧光颜色,进一步的就有了yfp(黄色荧光蛋白)、rfp(红色荧光蛋白)等等。真的是太神奇了!讲到这就不得不提到gfp的发光机制了,这些荧光蛋白都得需要受到特定波长的光的激发,然后就像人一样红温了然后就会显示特定波长的光也就是不同颜色的光。这里边有个小常识,那就是光是有不同的波长的,红外光、赤橙黄绿青蓝紫光都是具有特定不一样的波长哒。

gfp的发现就像黑夜里的一束光,从此照亮了细胞这座小黑屋,以前的定位研究就像是拆房子找东西,现在的定位研究就是透过房子的窗户看看那束光在哪。科研的魅力可见一斑啊。不仅如此,咱们还可以通过这束光来看看咱们蛋白的运动轨迹!有些蛋白的功能发挥就像是扫地机器人一样,它们的位置也不是一成不变的呀,哪里需要它们就去哪!

蛋白定位与轨迹示踪也仅仅只是gfp众多功能中的一小部分,后续有空我还会结合我的科研体会具体讲讲。晚安大家~

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