阿拉丁照明網(wǎng)綠色照明頻道策劃進(jìn)入第十七期，本期主題為“獵奇”。帶領(lǐng)阿拉丁分子探秘人類也能和螢火蟲(chóng)一樣發(fā)光?花600美金買(mǎi)個(gè)碎燈泡?

　　生物有著頗為壯觀的多樣性，人類目睹過(guò)更為復(fù)雜的生物特性時(shí)，往往驚嘆：“生物怎能進(jìn)化得如此復(fù)雜?”通過(guò)分子水平觀察生物，研究人員發(fā)現(xiàn)答案極為平凡。

　　發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上的一篇文章揭示了螢火蟲(chóng)發(fā)光的秘密。讓螢火蟲(chóng)瑩瑩發(fā)光的熒光素酶被證實(shí)是基本脂肪代謝中普遍存在的酶類。研究人員在文中寫(xiě)道，在配置正確的化學(xué)環(huán)境中，參與合成脂肪的熒光素酶也能讓果蠅細(xì)胞發(fā)光。但可惜的是，向黑腹果蠅喂食該種化合物卻沒(méi)有效果。

　　蛋白質(zhì)是由氨基酸長(zhǎng)鏈構(gòu)成的巨大分子，長(zhǎng)鏈可以由20種氨基酸中的任何類型組成，氨基酸順序的細(xì)微差別決定了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。祖先相同的生物，蛋白質(zhì)也具有相似的蛋白質(zhì)序列——蛋白質(zhì)表達(dá)所依靠的DNA也具有相似性。

　　所以一旦科學(xué)家克隆出負(fù)責(zé)合成螢火蟲(chóng)催化發(fā)光反應(yīng)的基因，就能判斷在昆蟲(chóng)基因組中是否存在近似基因。事實(shí)證明的確存在：脂酰輔酶A合成酶。這是一種重要的脂肪代謝酶，它可以作為中介，使細(xì)胞在增長(zhǎng)的脂肪酸中加入更多的碳。而螢火蟲(chóng)的熒光素酶催化的反應(yīng)與此極為類似，但是需要一種發(fā)出大量熒光的特種化合物共同參與反應(yīng)。

　　但是將脂酰輔酶A合成酶和該種特殊化合物放在一起并無(wú)反應(yīng)發(fā)生。問(wèn)題來(lái)了：在最開(kāi)始，產(chǎn)光化合物是如何被進(jìn)化所選擇的?如果反應(yīng)不發(fā)光，也就沒(méi)有選擇的依據(jù)。

　　這份研究的作者，曼徹斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員解釋說(shuō)螢火蟲(chóng)的發(fā)光反應(yīng)肯定起源于某種普通的不發(fā)光脂酰輔酶A合成酶。研究人員從黑腹果蠅身上提取了脂酰輔酶A合成酶，以測(cè)試類似化合物是否也能發(fā)光。結(jié)果發(fā)現(xiàn)黑腹果蠅體內(nèi)的脂酰輔酶A合成酶能夠讓細(xì)胞產(chǎn)生一種暗淡的紅光。如果科學(xué)家將蠅體內(nèi)的脂酰輔酶A合成酶植入人體細(xì)胞，并給予和蒼蠅體內(nèi)相同的化學(xué)環(huán)境，人類也能發(fā)光。

　　但是像活體蒼蠅喂食化合物的實(shí)驗(yàn)卻宣告失敗。“理論上，果蠅體內(nèi)存在的熒光素酶，也就是說(shuō)對(duì)果蠅植入CycLuc2也能發(fā)出生物光，但是向果蠅喂食含有100 μM CycLuc2的食物卻未能在果蠅身上觀察到發(fā)光現(xiàn)象。”

　　研究顯示螢火蟲(chóng)發(fā)光屬于隨機(jī)的小概率事件——剛好細(xì)胞中化學(xué)環(huán)境正確，同時(shí)遇到了發(fā)光所需要的酶類——才產(chǎn)生了足夠自然選擇的光亮，隨著時(shí)間增長(zhǎng)，化合物和酶類進(jìn)化成更為特殊的化合物，能發(fā)出更亮更強(qiáng)的光芒。下次你在某個(gè)夏夜看到螢火蟲(chóng)，你就會(huì)知道，在那個(gè)小小的發(fā)光部分里，某種酶類正在合成脂肪。

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