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竟然還有“喜光”的酵母？新發(fā)現(xiàn)或將帶來新突破
2024年01月23日 11:24:29
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：6222
酵母是一類單細胞微生物，屬于高等微生物的真菌類，本身無害且在有氧無氧環(huán)境中都能生存，也容易生長。也正因如此，酵母被廣泛應用于食品制造業(yè)、現(xiàn)代生物學研究以及基因工程中，與人類文明的發(fā)展與進步聯(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)】酵母是一類單細胞微生物，屬于高等微生物的真菌類，本身無害且在有氧無氧環(huán)境中都能生存，也容易生長。也正因如此，酵母被廣泛應用于食品制造業(yè)、現(xiàn)代生物學研究以及基因工程中，與人類文明的發(fā)展與進步聯(lián)系頗為密切，是我們的“好伙伴”。
但與此同時，酵母也存在一些限制，例如絕大多數(shù)時候，酵母發(fā)酵的時候需要在無光環(huán)境中進行，甚至還有部分酵母在接受光照時，發(fā)酵過程會被破壞。但是這一結論或許最近被“推翻”了，因為一種喜歡光照的酵母被設計了出來。
據(jù)悉，美國佐治亞理工學院的科學家在國際上設計出在光照下更“快樂”的光動力酵母菌株，這種酵母在光照環(huán)境下甚至可以獲得更快的生長速度(在黑暗中快2%)。而這項研究或許對于生物進化、細胞衰老和生物燃料相關研究也有重要的幫助。
這種酵母的誕生要歸功于一種普遍存在但大眾并不了解的物質——視紫紅質。視紫紅質是一種結合蛋白，存在于生物的視網(wǎng)膜上，許多物種都有。而這種物質具備傳遞光的能力，相當于將光轉化為能量——類似葉綠素。而這個過程也被稱作光營養(yǎng)代謝。目前 地球上已知的光營養(yǎng)代謝主要基于三種物質實現(xiàn)，即我們熟悉的植物葉綠素、細菌葉綠素，以及我們相對陌生的視紫紅質(準確的說是里面的視黃醛)。
視紫紅質的普遍存在是生物進化過程中，生物體之間共享遺傳信息的結果，也就是水平基因轉移。細菌迅速對某些抗生素產(chǎn)生耐藥性其實也是類似的原因。而研究團隊接下來做的事情，就是設法將視紫紅質基因“送進”具有復雜內(nèi)膜結構的真核細胞中。
為此，研究團隊將一種由寄生真菌合成的視紫紅質基因插入普通酵母細胞的液泡中，而此時的酵母在光照下生長速度不僅沒有減慢，反而提高了約2%。不過這項研究目前來說還只是個開始，由于液泡功能與細胞衰老有關，因此團隊順勢開始研究加入視紫紅質的酵母的其他屬性。與此同時，其他的研究小組也已經(jīng)開始采用這種“喜光”酵母進行其他方面的研究，例如嘗試利用光動力酵母來研究合成生物燃料。
相信隨著研究的推進，酵母這種與人類相處數(shù)千年的物質，會給我們帶來更多的價值。
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