刚买的虾竟然在发光 还能吃吗

刚买的虾竟然在发光还能吃吗发光寿司2020年7月，泰国媒体报道了有关夜光寿司的新闻：一位泰国小伙儿买到了这盒寿司，在走出超市的过程中，随着光线逐渐变暗，寿司上虾身上的蓝光时隐时现，直至在完全暗光下发出明亮的蓝光。他将这一奇特现象记录下来，拍成视频上传到社交网络后，引发了大范围的讨论。这只已经被做成食物的虾为何会发出幽冷的蓝光呢？这种发出荧光的食物还能食用吗？要解决这些问题，我们需要从自然界中的荧光现象开始谈起。能让猪发光的荧光蛋白荧光蛋白是非常常见的能导致生物体发光的因素，在受到特定波长光激发后，会发出相应颜色的光。最早被发现的荧光蛋白，是于1962年在维多利亚多管发光水母（Aequoreavictoria）中发现的野生型绿色荧光蛋白（GreenFluorescentProtein，简称GFP）。该种水母发光原理比较复杂，首先水母体内的水母素（Aequorin）与腔肠素（Coelenterazine）共价结合产生具备发光能力的稳定中间体，形成的共价键为过氧化键。在钙离子的影响下，共价键断裂，发生氧化反应的同时释放蓝光。这些蓝光可以激活水母体内的荧光蛋白。之后GFP的发光基团在蓝光的照射下被激活，并以能量的形式发出绿色荧光，这让维多利亚多管水母看起来显得偏绿。简言之，其自然发光过程需要先产生蓝光来激发GFP，GFP受到激发并发出绿光。绿色荧光蛋白发光原理，作者汉化基于以上现象，现代生物学利用DNA重组技术将荧光蛋白基因克隆到合适的细胞进行表达，然后借助荧光显微镜即可对被标记的蛋白质进行细胞内活体观察。荧光显微镜会人工模拟上述发蓝光的过程，这样在使用荧光显微镜的时候，便会看到绿色荧光了。随着对GFP基因的改造，增强型GFP及更多颜色的荧光蛋白被制造出来，人们能够更加简单清晰明了地追踪细胞活动，因此荧光蛋白也被誉为“照亮了生物学研究的未来”。我国科学家在十多年前已经培育出“夜光猪”，这种克隆猪在特定波长的激发光下可分别发出红、黄、绿、青4种荧光。那么，新闻中泰国小伙手中的寿司虾之所以发出幽幽的光，是因为体内也有荧光蛋白吗？很可惜并不是这样的。荧光蛋白多发现于刺胞动物中，目前也并没有在常见食用虾中发现荧光蛋白的报道，因此我们基本可以排除荧光蛋白的可能性。“荧光素-荧光素酶” 发光系统下的浮游生物进入夏季，我国多地海岸均出现“蓝眼泪”现象，波动的海面上泛起点点蓝光，就像是大海流下的蓝色眼泪。这样的景象是由爆发的夜光藻发光形成的。而夜光藻发光的原因正是基于“荧光素-荧光素酶”发光酶促反应。“蓝眼泪”的颜色，是不是就和我们一开始看到的夜光寿司的颜色比较相似了！至于为什么它们都呈现蓝色，大概是由于光在水中的传播与大气中有很大的不同，蓝光和绿光在海水中具有最强的穿透性，因此大多数海洋发光生物都发蓝光或者绿光。这也造成了一个有趣的现象，在无光的深海，除了黑色之外，红色同样具有优秀的隐身效果，这也可以解释为什么很多深海生物有着红色的外表。在发光浮游生物中，荧光素在荧光素酶的催化下发生氧化反应，生成激发态荧光素并发光。发光甲藻、水母、栉水母、海萤和火萤等多种海洋生物都因此发光。陆生的萤火虫也是基于此种原理发光。值得注意的是，不同物种使用的荧光素和荧光素酶并不相同，其反应过程也存在差异。不同于荧光蛋白的被动发光，荧光素酶反应属于生物的真发光。也正因为如此，这种发光系统有时需要外部扰动或者神经控制来激发。而且具有一定的昼夜周期性或者季节周期性。不过能发光的浮游生物主要附着在虾的头胸甲、附肢和外壳上，在去壳后依然能使肌肉发光的可能性并不高。新闻中的寿司虾已经被剥去了外壳，所以可能也不是这种酶促反应使它发光的。发光磷虾有没有一种可能，这只寿司上的小虾，本身就属于会发光的虾类呢？磷虾科（Euphausiidae）的生物都能发光，磷虾发光具有季节周期性，通常在秋季发光，在受到惊吓时也会发光。左：磷虾 右：发光的磷虾磷虾具有被称作发光器的器官，外观为金黄色略带红色的球形，内有晶体、发光体、反射器和神经。磷虾同样采用“荧光素——荧光素酶”发光系统发光，与发光甲藻不同的是，磷虾自身并不能产生荧光素，它们只能通过摄食发光甲藻的方式从外界获取荧光素来完成酶促反应。磷虾的发光器主要分布于眼柄下方以及步足和腹足的下方，发光部位与夜光寿司呈现的景象并不一致。而且很可惜，磷虾的生理特征并不适合做成寿司，因此发光寿司为磷虾的可能性也不大。海洋发光细菌现在还有一种可能，寿司虾是不是被会发光的细菌入侵了？能进行生物发光的细菌称为发光细菌，它们绝大多数是海生细菌，海洋发光细菌可以共生在鱿鱼和硬骨鱼类的身上，目前已经发现5属20多种。在发光细菌中，发光操纵子（Luxoperon）控制着发光相关基因的表达，野生的发光基因系统包括结构基因LuxC、D、A、B、E。其中LuxA和B分别编码了细菌荧光素酶的α亚基和β亚基。LuxC、D和E分别编码依赖NADPH的脂肪酸还原酶、酰基转移酶和ATP合成酶。所有的发光细菌都具有相似的发光反应机制，在氧气和荧光酶的作用下，将还原型的黄素单核苷酸（FMNH2）及长链脂肪醛氧化为氧化型的黄素单核苷酸（FMN）及长链脂肪酸，并发射出波长490纳米的蓝绿光。细菌荧光素酶反应的最佳温度为18℃，超过25℃即迅速失活。根据上述信息推断，泰国小伙儿买到的寿司发光大概率是因为被发光细菌污染，当地检疫部门也在后续的检测中检查出发光细菌。从海洋到人们的口中，被污染小虾的发光细菌是如何坚强地存活下来的呢？应该是在捕捞后未彻底清洗留下了菌种，同时寿司采用生肉加米饭的制作工艺和低温储存环境都有利于发光细菌的生存，经过一段时间的繁衍，最终使得这个寿司在暗夜里发出幽冷的蓝光。无独有偶，曾经也有新闻报道了国外多地出现生猪肉发蓝光的案例，经过当地检疫部门的检测，确认为发光细菌荧光假单胞菌（Pseudomonasfluorescens）所致。最后，我们仅从海洋生物自然发光的角度，分析了发光寿司存在的原因。针对生活中其他的食材发光现象，并不能排除另外的可能性，如食材处理时混入磷等发光物等。另外需要提醒大家，如果在生活中遇到了发光食品，可以交付给相关部门进行检测，请不要食用。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1365109.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1365109.htm

广东多处海滩现蓝眼泪奇观 别用肢体接触 小心病毒

广东多处海滩现蓝眼泪奇观别用肢体接触小心病毒由于形成“蓝眼泪”的藻细胞在聚集过程中会吸附大量细菌病毒，因此，不建议直接用裸露的肢体接触“蓝眼泪”，同时也要注意，切不可盲目下水涉险。据了解，“蓝眼泪”实际上是由一种称为夜光藻的浮游生物引起的发光现象，夜光藻是生活在海洋里的一种会发荧光的浮游原生动物，因夜光藻的身体内有荧光酶和荧光素，受海浪拍打等刺激时发生反应，就会发出浅蓝色的光。虽然“蓝眼泪”晚上很好看，但若大量夜光藻赋予鱼鳃上，则会阻碍鱼类呼吸，导致其窒息死亡，因此，夜光藻一旦暴发将是一种可能会威胁海洋生物的一种现象。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1360513.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1360513.htm

浙江多地海边现“蓝眼泪”奇观 专家提醒不是好事

浙江多地海边现“蓝眼泪”奇观专家提醒不是好事专家介绍，“蓝眼泪”实际上是由一种称为夜光藻的浮游生物引起的发光现象，一般出现在每年3月至10月，尤其是在春末夏初之际。据了解，夜光藻是生活在海洋里的一种会发荧光的浮游原生动物，因夜光藻的身体内有荧光酶和荧光素，受海浪拍打等刺激时发生反应，就会发出浅蓝色的光。此外，“蓝眼泪”的出现与气温的变化也密不可分，由于最近全国大面积升温，大量浮游植物的繁殖便为夜光藻提供了丰富的食物，导致后者生长加快。不过需要注意的是，出现蓝眼泪并不是好事，虽然夜光藻本身不含毒素，但若大量夜光藻赋予鱼鳃上，则会阻碍鱼类呼吸，导致其窒息死亡。因此，夜光藻一旦暴发将是一种可能会威胁海洋生物的一种现象。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1360093.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1360093.htm

会发光的水母蛋白质为更好提取指纹的方法指明了方向

会发光的水母蛋白质为更好提取指纹的方法指明了方向通过喷雾提取的指纹，排列整齐，看起来（有点像）水母现在，英国巴斯大学和上海师范大学的科学家们提出了一种替代方案，即新型无毒水溶性喷雾剂。实际上，它有两个版本，包含两种不同的染料，即LFP-黄色和LFP-红色。用户可根据打印表面的颜色选择其中一种，这样打印出来的效果就能在背景中清晰呈现。使用LFP-黄色染料（上图）和LFP-红色染料提取的指纹样本-LFP代表"潜伏指纹"这两种染料都来自水母产生的一种名为绿色荧光蛋白（GFP）的物质。这种蛋白质已被广泛应用于科学研究中，用于可视化生物过程，而不会影响这些过程。同样，它也不会影响指纹中可能存在的DNA。喷洒到表面后，带正电荷的染料分子就会与指纹汗液或油脂中带负电荷的脂肪酸或氨基酸分子结合。然后，染料分子就会沿着指纹上所有明显的轮纹和脊纹"锁定到位"。在蓝光照射下，这些分子会在不超过10秒钟的时间内发出黄色或红色荧光。然后，就可以用智能手机摄像头记录下它们的图像，以供日后参考。喷剂本身是由非常细小的液滴组成的，因此不会因溅到指纹上而对指纹造成物理损伤。它还能有效清除砖块等粗糙表面上的指纹，而使用传统技术很难做到这一点。更重要的是，这些指纹可以在犯罪嫌疑人留下指纹后一周内被清除。主要研究人员、上海师范大学黄楚森教授说："我们希望这项技术能够真正改善犯罪现场的证据检测。我们现在正与一些公司合作，让我们的染料上市销售。进一步的工作仍在进行中。"最近发表在《美国化学学会杂志》上的一篇论文介绍了这项研究。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1421315.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1421315.htm

科学家发现细菌昼夜节律钟的复杂性

科学家发现细菌昼夜节律钟的复杂性枯草芽孢杆菌生物发光的图像资料来源：EllaBaker-JackDorling约翰-英纳斯中心慕尼黑路德维希-马克西米利安大学（LudwigMaximillianUniversityMunich，LMUMunich）、约翰-英纳斯中心（TheJohnInnesCentre）、丹麦科技大学（TheTechnicalUniversityofDenmark）和莱顿大学（LeidenUniversity）的国际合作团队通过探测广泛存在于土壤中的枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）的基因表达作为时钟活动的证据，取得了这一发现。主要作者FrancescaSartor博士（慕尼黑大学）报告说："这种微生物的昼夜节律钟无处不在：我们看到它调控着多个基因和一系列不同的行为"。约翰-英纳斯中心的安东尼-多德（AntonyDodd）教授补充说："令人吃惊的是，一个基因组如此小的单细胞生物，其昼夜节律钟的某些特性却能唤起更复杂生物的时钟。"该合作团队之前的工作已经证明，在这种细菌的实验室衍生菌株中存在昼夜节律钟。这是首次在枯草杆菌中观察到昼夜节律钟。研究人员利用一种技术，插入一种叫做荧光素酶的酶，当基因表达时，这种酶就会发光。这种生物发光引导研究小组监测细菌时钟的变化情况。这篇论文的资深作者、慕尼黑大学的玛莎-梅罗（MarthaMerrow）教授说："这项研究表明，昼夜节律钟广泛存在于枯草芽孢杆菌中。我们或许可以利用时钟知识来改善健康状况，提高食品生产或生物技术的可持续性。"这项新研究是向前迈出的重要一步，原因是多方面的。它揭示了这些时钟存在于从自然环境中收集的菌株中，因此可能在这种细菌中广泛存在。此外，枯草杆菌在恒定黑暗和恒定光照条件下都能持续显示昼夜节律，研究人员揭示了许多其他生物的昼夜节律钟中存在的细微反应。在昼夜节律生物学领域，这些反应被称为"后效"和"阿肖夫法则"。综合来看，这表明细菌能像更复杂的生物一样，随着光照和温度条件的变化，使其生理和新陈代谢与一天中的不同时间同步。这一发现为生物技术、人类健康和植物科学提供了机遇。了解细菌昼夜节律钟的特性可能有助于我们对微生物学的工业应用；它可能使我们对微生物组是如何形成的有一个新的认识，并可能表明抗生素在一天中的某些时间对病原菌的破坏作用有多大。这些知识还可以帮助我们保护农作物。枯草芽孢杆菌是一种有益的土壤细菌，农民用它来帮助养分交换、植物生长和抵御病原微生物。研究小组正在开发枯草芽孢杆菌，作为研究细菌昼夜节律钟的模式生物。下一步的工作之一是找出构成时钟机制的基因。研究小组还对枯草芽孢杆菌昼夜节律钟如何依赖多细胞组织实现其全部功能感到好奇。昼夜节律钟是一种内部振荡器，能使生物的生理和新陈代谢适应24小时的环境变化，如光照、温度或捕食者行为的变化，从而为生物提供选择性优势。当我们进入不同的时区时，它们就会产生令人不安的时差效应。莱顿大学和丹麦技术大学的ÁkosT.Kovács教授说："法国生物学家雅克-莫诺曾说过一句名言：'大肠杆菌的真实情况就是大象的真实情况'。'当时，他指的是分子生物学的普遍规则--DNA和蛋白质。同样，枯草杆菌--一种只有四千个基因的细菌--体内的昼夜节律钟竟然有一个复杂的昼夜节律系统，让人联想到苍蝇、哺乳动物和植物等复杂生物体的昼夜节律钟。'...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1375709.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1375709.htm

超越螺旋：DNA的复杂折叠结构揭示其新功能

超越螺旋：DNA的复杂折叠结构揭示其新功能这个分子被设计用来模拟一种被称为绿色荧光蛋白（GFP）的蛋白质的行为。GFP最初从水母中提取，已成为实验室的一个重要工具，作为细胞内的发光标记或信标。显示Lettuce结构的插图，Lettuce是一种结合并激活来自绿色荧光蛋白的荧光团的DNA。资料来源：LuizF.M.Passalacqua这些发现推动了关于如何使DNA折叠成复杂形状的科学，并将帮助研究人员为各种实验室和临床应用构建这种DNA分子。例如，模仿GFP的全DNA荧光标签通常是生物研究和诊断测试工具中标记目标DNA片段的理想选择，而且制作成本相对低廉。研究报告的共同作者、格林伯格-斯塔尔药理学教授、威尔康奈尔医学院桑德拉和爱德华-梅耶癌症中心的成员萨米-贾弗里博士说："这些发现真的改变了我们对我们能用DNA做什么的理解。"自然界中的DNA大多以双链、"扭曲的阶梯"或"螺旋"的形式存在，并作为遗传信息的一个相对稳定的存储。细胞中所有其他复杂的生物过程都是由其他类型的分子完成的，尤其是蛋白质。去年，Jaffrey博士及其同事报告说发现了一种这样的分子：一种单链DNA，其折叠方式使其能够模仿GFP的活动。这种DNA分子，Jaffrey博士因其荧光发射的颜色而称之为"莴苣"，它通过与另一种小的有机分子，即类似于GFP核心的潜在荧光"荧光团"结合，并以一种激活其荧光能力的方式挤压它而起作用。研究人员展示了莴苣-荧光团组合作为快速检测SARS-CoV-2（COVID-19的原因）的荧光标签。Jaffrey博士和他的团队通过制作许多单链DNA并筛选出具有所需荧光团激活能力的单链DNA而发现了莴苣。但他们不知道莴苣用什么结构来获得这种能力。为了确定这种结构，他们在新的研究中求助于他们的长期合作者，NHLBI高级调查员AdrianR.Ferré-D'Amaré博士。在Ferré-D'Amaré博士团队的研究员LuizPassalacqua博士领导的研究中，使用了先进的结构成像技术，包括低温电子显微镜，以解决莴苣的原子级分辨率结构。他们发现莴苣折叠成一种形状，在其中心有一个四向的DNA连接点，这种类型是以前从未见过的，以激活荧光体的方式包围着它。他们还观察到，莴苣的折叠是通过核碱基之间的键固定在一起的--这些核碱基是DNA的组成部分，通常被称为四个字母的DNA字母表中的"字母"。Ferré-D'Amaré博士说："我们所发现的不是DNA试图像蛋白质一样；它是一种DNA，正在做GFP所做的事情，但以它自己的特殊方式。"研究人员说，这些发现应能加快荧光DNA分子的开发，如用于快速诊断测试的生菜，以及其他一系列科学应用，其中基于DNA的荧光标签是可取的。Jaffrey博士说："像这样的研究对于创造新的基于DNA的工具将是至关重要的。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1368671.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1368671.htm