日前，德國拜羅伊特大學和圖賓根馬克斯·普朗克發(fā)育生物學研究所科學家開發(fā)出一種新式生物傳感器，可以實時顯現植物細胞中成長素的空間散布，并可快速檢測環(huán)境變化對植物成長的影響。這種生物傳感器為研究人員翻開了調查植物內部運作的全新視角。相關研究成果發(fā)表在最近的《自然》雜志上。無論是種子的胚胎發(fā)育、根系成長，仍是植物對陽光方向的反響，成長素都具有和諧植物對外界影響反響的功能。為了觸發(fā)對外部影響的反響，生物傳感器必須存在于所需的細胞組織中。迄今為止，人們還無法在細胞分辨率上直接確定成長素的時空散布。此次，研究人員開發(fā)出一種新式基因編碼的生物傳感器，可將植物體內成長素的散布定量可視化。其特別之處在于，它是一種植物經改造后可自己產生的人工蛋白質，而不必經由外部引進。他們使用這種生物傳感器實時調查了細胞組織需求成長素的時空間散布動態(tài)進程。在開發(fā)這種生物傳感器時，研究人員發(fā)現大腸桿菌中有一種蛋白質可與兩種熒光蛋白偶聯，并在這些配對蛋白十分挨近時產生熒光共振能量轉移（FRET）。這種蛋白可與氨基酸色氨酸結合，但與成長素的結合要差得多。他們希望經過基因改造，使其能更好地與成長素結合，并使其FRET效應只在蛋白質與成長素結合時產生。研究人員對植物進行了基因改造，使其在某種影響下可在細胞組織中產生滿足這些要求的蛋白質。于是，新式生物傳感器誕生了：激烈的熒光信號表明了細胞組織中成長素的位置，提供了細胞內成長素散布的準確“快照”，且不會對成長素操控進程造成影響?！吧飩鞲衅鞯陌l(fā)展是一個綿長的進程，在這個進程中，咱們已經獲得了關于蛋白質怎么被選擇性地改動以結合特定小分子的根本見地?！卑萘_伊特大學蛋白質設計學教授比爾特·哈克說，“估計在未來幾年，新的生物傳感器將發(fā)現更多關于植物內部運作以及它們對外界影響反響的新見地?！?/span>
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來源：科技日報
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