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萤火虫的“灯笼”为什么会亮?科学家们证实,萤火虫自身有“自备”的发光器。当“雄飞雌从绕田间”时,随着它们欢快的呼吸节拍,发光器里的萤光素会在空气中氧化而发光。
这是否是某种“基因”所致呢?科学家们在深入研究和大量实验后发现,萤火虫的发光基因是一种可以向细胞发出特殊“命令”的“长链”——脱氧核糖核酸遗传分子。
在找到萤火虫的发光基因之后,科学家们还未来得及“休息整顿”就投入了另一个战役——萤火虫基因的改造和移植工程。
科学家试图把萤火虫的发光基因“挪”到其他植物身上。为什么?一个绝妙的主意是利用萤火虫发光基因所“点燃”的亮点,来显示植物发芽、长叶、开花、结果等生长发育的全过程。
他们选择了烟草植株作为试验对象。他们小心翼翼地用微型“剪刀”将萤火虫的发光基因“剪”下来,再用“浆糊”把它“粘”到烟草菌的细胞身上。当然,这里所说的“剪刀”和“浆糊”都是特殊的化学手段。
“剪刀 浆糊”的招术还真灵!携带发光基因的烟草菌侵蚀烟草后,烟草就被发光基因“传染”了。于是,患“病”后的烟草就有了可以发光的“特异功能”。
不仅如此,烟草的这一“特异功能”还可以传宗接代——传给下一代小烟草。小烟草秋苗自幼即可发光,直到长大、变老,都能随时随地忠实“报告”其生长状态的内部规律。
难怪科学家赫林基欣喜若狂地说:“这下子可好啦!萤火虫发光基因为我们提供了一个很好的示踪剂。凭借它的帮助,你可以随时看到一个植物的内部‘开关’状态:此刻是叶子‘开’呢,还是根儿‘开’呢?”
以物及人,从植物可以联想到人体。倘若将萤火虫的发光基因移植到人身上,那么,人体的生长、发育以及疾病的发生过程、发生部位不是可以随时观察测试了吗?
这并非“天方夜谭”,科学家的目光即将辐射到更广阔的视野。
“萤火虫发光”除了可以作为示踪剂外,是否能用来探索宇宙奥秘呢?
试验是从“光化学反应”的角度出发进行的。原来,小小萤火虫体内藏着一个大化学实验室。在那里,不停地进行着合成ATP(三磷酸腺苷,新陈代谢所必需的能量)、萤光素和萤光酶等一系列复杂的“化学实验”工作。在ATP供给能源再加之萤光酶推波助澜下,萤光素、水和空气中的氧气反应,便会发出“萤光”来。
ATP是在萤火虫等生物体内制造成的。目前,尚无法用人工合成的办法造出生物体内特有的那种ATP来。因此,ATP的有无,就成了生命体是否存在的标志之一。
科学家采取了“剪接法”的试验方案。首先,从萤火虫身上故意“剪”掉ATP。然后,将这种“伤残”萤火虫发射到太空中,送至某个待考察的星球,并使之生存、繁衍。如果在外星球“落户”的这批萤火虫和地球上的同伴一样能发出萤光,就证明它们从周围环境中获取了ATP,从而证明了该星球定有ATP存在,进而间接说明有生命体存在。
为了可靠起见,科学家们在地球上进行了反复多次的模拟性实验。实验结果表明,即使外界仅有万亿分之一克的超微量ATP,也能“点燃”萤火虫体内的“灯笼”。即使这只“灯笼”发出的光微乎其微,现代高精度的探测仪器也能测到并记录下。
在疾病的预防、治疗、示踪和身体保健等方面,“基因剪接”的用场令人目不暇接。
最近,美国罗切斯特大学医学中心推出了“基因治疗癌症”的宏伟计划。他们打算从癌疹病毒中分离出一种"TK”基因,把它输送到癌症病人体内,以期使癌细胞“集体自杀”。为此人们戏称之为“致自杀基因”。
随着新用途的不断挖掘,“基因剪接”工程也不断向深度和广度延伸着。
这是否是某种“基因”所致呢?科学家们在深入研究和大量实验后发现,萤火虫的发光基因是一种可以向细胞发出特殊“命令”的“长链”——脱氧核糖核酸遗传分子。
在找到萤火虫的发光基因之后,科学家们还未来得及“休息整顿”就投入了另一个战役——萤火虫基因的改造和移植工程。
科学家试图把萤火虫的发光基因“挪”到其他植物身上。为什么?一个绝妙的主意是利用萤火虫发光基因所“点燃”的亮点,来显示植物发芽、长叶、开花、结果等生长发育的全过程。
他们选择了烟草植株作为试验对象。他们小心翼翼地用微型“剪刀”将萤火虫的发光基因“剪”下来,再用“浆糊”把它“粘”到烟草菌的细胞身上。当然,这里所说的“剪刀”和“浆糊”都是特殊的化学手段。
“剪刀 浆糊”的招术还真灵!携带发光基因的烟草菌侵蚀烟草后,烟草就被发光基因“传染”了。于是,患“病”后的烟草就有了可以发光的“特异功能”。
不仅如此,烟草的这一“特异功能”还可以传宗接代——传给下一代小烟草。小烟草秋苗自幼即可发光,直到长大、变老,都能随时随地忠实“报告”其生长状态的内部规律。
难怪科学家赫林基欣喜若狂地说:“这下子可好啦!萤火虫发光基因为我们提供了一个很好的示踪剂。凭借它的帮助,你可以随时看到一个植物的内部‘开关’状态:此刻是叶子‘开’呢,还是根儿‘开’呢?”
以物及人,从植物可以联想到人体。倘若将萤火虫的发光基因移植到人身上,那么,人体的生长、发育以及疾病的发生过程、发生部位不是可以随时观察测试了吗?
这并非“天方夜谭”,科学家的目光即将辐射到更广阔的视野。
“萤火虫发光”除了可以作为示踪剂外,是否能用来探索宇宙奥秘呢?
试验是从“光化学反应”的角度出发进行的。原来,小小萤火虫体内藏着一个大化学实验室。在那里,不停地进行着合成ATP(三磷酸腺苷,新陈代谢所必需的能量)、萤光素和萤光酶等一系列复杂的“化学实验”工作。在ATP供给能源再加之萤光酶推波助澜下,萤光素、水和空气中的氧气反应,便会发出“萤光”来。
ATP是在萤火虫等生物体内制造成的。目前,尚无法用人工合成的办法造出生物体内特有的那种ATP来。因此,ATP的有无,就成了生命体是否存在的标志之一。
科学家采取了“剪接法”的试验方案。首先,从萤火虫身上故意“剪”掉ATP。然后,将这种“伤残”萤火虫发射到太空中,送至某个待考察的星球,并使之生存、繁衍。如果在外星球“落户”的这批萤火虫和地球上的同伴一样能发出萤光,就证明它们从周围环境中获取了ATP,从而证明了该星球定有ATP存在,进而间接说明有生命体存在。
为了可靠起见,科学家们在地球上进行了反复多次的模拟性实验。实验结果表明,即使外界仅有万亿分之一克的超微量ATP,也能“点燃”萤火虫体内的“灯笼”。即使这只“灯笼”发出的光微乎其微,现代高精度的探测仪器也能测到并记录下。
在疾病的预防、治疗、示踪和身体保健等方面,“基因剪接”的用场令人目不暇接。
最近,美国罗切斯特大学医学中心推出了“基因治疗癌症”的宏伟计划。他们打算从癌疹病毒中分离出一种"TK”基因,把它输送到癌症病人体内,以期使癌细胞“集体自杀”。为此人们戏称之为“致自杀基因”。
随着新用途的不断挖掘,“基因剪接”工程也不断向深度和广度延伸着。