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人类细胞能像乌贼一样变透明

时间:2020-06-14 19:12来源:澳门威尼斯人 作者:澳门威尼斯人 点击:
人类细胞能像乌贼一样变透明 通过基因工程改造人类细胞,使其表达乌贼的透明蛋白,可能会使人类细胞的透明度改变,从而有一天可能会形成透明组织。 短期内,这种方法可能会帮
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人类细胞能像乌贼一样变透明  
 

通过基因工程改造人类细胞,使其表达乌贼的透明蛋白,可能会使人类细胞的透明度改变,从而有一天可能会形成透明组织。

短期内,这种方法可能会帮助生物学家在显微镜下获得更好的活体组织图像。从长远来看,或许可以随心所欲地制造出透明的组织块,甚至可以通过基因工程制造出能够控制透明程度的有机体。

6月2日,美国加州大学欧文分校研究人员Alon Gorodetsky团队在《自然—通讯》发表最新研究称,他们首次在实验室内成功将人类细胞可控、可逆地变成透明。

Alon Gorodetsky说:“这是一个疯狂的、超前的想法。但当你看到乌贼这样做时,你就会觉得这并不遥远。”

许多头足类动物不仅能改变皮肤的颜色,还能控制它们的透明度。例如,乳光枪乌贼基本上是透明的,但雄性乌贼体内的白色睾丸可以看到。雌性乌贼通过将透明组织变成白色,形成类似于雄性乌贼睾丸的白色条纹,以此来阻止具有攻击性的雄性乌贼。

这个过程是在含有一种叫做反射蛋白的细胞层的帮助下做到的。当反射蛋白分子彼此分离时,大多数光会通过组织,进而变成透明。

但是,当这些蛋白质在细胞内聚集在一起时,它们的折射率(光穿过物质的速度)就会发生变化。蛋白质会散射更多的光,使细胞呈现白色。

Gorodetsky团队选择的是人类胚肾细胞,这是一种自然透明的细胞,并将其放在一个培养皿中进行基因改造,使其产生在乳光枪乌贼体内发现的反光蛋白。

通过改变胚肾细胞周围液体的盐度,可以使细胞内的反光蛋白聚集或分离。这改变了被细胞反射或穿过细胞的可见光的比例。

Gorodetsky表示,研究小组使用盐度来控制反光蛋白的聚集,因为这是最简单的方法,但在未来的应用中,还有很多其他的方法可以做到这一点。他的团队也在研究一种类似的方法,制造可以改变透明度的人造材料。(来源:中国科学报 辛雨)

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-020-16151-6

 

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