讓童話變現實!天大這項研究有點浪漫!


天津大學請問,你見過藍色玫瑰嗎?比紅色玫瑰更神秘,比白色玫瑰更高冷,此類絕艷似乎僅盛開在浪漫的童話故事中。她雖然有著宛若冰山的藍冷色調,卻又寓意著敦厚善良的美德...

- 2018年10月12日15時26分
- 【天津大學】

天津大學

請問,你見過藍色玫瑰嗎?

比紅色玫瑰更神秘,比白色玫瑰更高冷,此類絕艷似乎僅盛開在浪漫的童話故事中。她雖然有著宛若冰山的藍冷色調,卻又寓意著敦厚善良的美德。然而,她的另一花語又讓她註定是鏡中花、水中月。

她意味著,不可能實現的事。

在生活你可能見過下圖這樣的「藍玫瑰」,

但其實在生活中目前還沒有自然生長成這樣的藍色玫瑰

可是,就是有人用科學,讓童話成為現實,要努力改寫這不可能。

天津大學藥學院張雁教授研究團隊和中國科學院大學陳義華教授團隊合作,近期在《美國化學會合成生物學》(ACS Synthetic Biology)上發表一篇題為「一種用於藍玫瑰生產的非核糖體肽合成酶的克隆與表達」(「Cloning and Expression of a

NonribosomalPeptide Synthetase to Generate Blue Rose」)的文章(DOI:10.1021/acssynbio.8b00187)。該文第一作者為天津大學藥學院國際博士後安卡納哈利·南加瓦(Ankanahalli N.Nanjaraj Urs)。

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「藍玫瑰」在英語裡意味著無法實現的希望或不可能完成的任務,因為自然界中沒有藍玫瑰。儘管人類有5000年玫瑰培育歷史,但依然無法獲得藍色的玫瑰。

日本三得利/澳大利亞「花基因」(Florigene)公司科研人員經過二十年的努力,經過基因工程改造花色素合成途徑,產生賦予藍色色調的飛燕草素,成功推出了商業化的「三得利喝彩藍玫瑰」(「SUNTORY bluerose

APPLAUSE」),每朵售價25美元。然而,許多人認為其實際是紫紅色的,原因可能是由於共同色素和液泡pH的干擾導致。

張雁帶領研究團隊採用了一種新的替代方案,利用合成生物學技術來表達豐富的藍色細菌色素-靛藍,它不存在於液泡中,所以對玫瑰花瓣中的pH和共色素效應不敏感。張雁課題組通過構建雙重表達質粒實現了這一目標,該質粒包括兩個參與靛藍合成的細菌基因,以及花瓣特異性的啟動子/終止子。這些基因產生的兩種酶一起作用將玫瑰花瓣中豐富的L-谷氨醯胺轉化為靛藍。研究人員通過將該質粒轉化進入農桿菌中,然後他們將農桿菌注射到白玫瑰的花瓣中,花瓣在注射12小時後由於農桿菌在植物荷爾蒙乙醯丁香酮的誘導下把基因轉移到玫瑰花瓣細胞基因組中,從而使玫瑰細胞表達合成深藍色的靛藍的酶。

白玫瑰花瓣上深藍色的斑點,是經過改造後生成的靛藍色素

下一步張雁團隊計劃與北京林業大學,中科院微生物所科研團隊合作,利用遺傳學技術,永久性地修改植物的基因組,從而獲得穩定可遺傳的可商業化藍色玫瑰。如果該研究成功,將成為50億美元全球玫瑰市場中的新品,並可以改變英文字典中「藍玫瑰」的定義,具有重要的文化意義。

- tianda1895 -

文字來源 / 劉大志

圖片來源 / 網絡

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