加快打造原始创新策源地,加快突破关键核心技术,努力抢占科技制高点,为把我国建设成为世界科技强国作出新的更大的贡献。

——习近平总书记在致中国科学院建院70周年贺信中作出的“两加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,率先实现科学技术跨越发展,率先建成国家创新人才高地,率先建成国家高水平科技智库,率先建设国际一流科研机构。

——中国科学院办院方针

首页 > 每日科学

科学家首次将人类细胞变透明

2020-06-04 中国科学报
【字体:

语音播报

  通过基因工程改造人类细胞,使其表达乌贼的透明蛋白,可能会改变人类细胞的透明度,从而有朝一日形成透明组织。

  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、可逆地变透明。

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

  许多头足类动物不仅能改变皮肤颜色,还能控制它们的透明度。例如,乳白色的枪乌贼基本上是透明的,但雄性乌贼体内的白色睾丸是可以看到的。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,从而以此来阻止具有攻击性的雄性乌贼的袭扰。

  这个过程是在含有一种名为反射蛋白的细胞层的帮助下实现的。当反射蛋白分子彼此分离时,大多数光会通过组织,进而使其变透明。

  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团队选择的是一种自然透明的细胞——人类胚肾细胞。他们将其放在一个培养皿中进行基因改造,使其产生在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。

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

打印 责任编辑:侯茜

扫一扫在手机打开当前页

© 1996 - 中国科学院 版权所有 京ICP备05002857号-1 京公网安备110402500047号 网站标识码bm48000002

地址:北京市西城区三里河路52号 邮编:100864

电话: 86 10 68597114(总机) 86 10 68597289(总值班室)

编辑部邮箱:casweb@cashq.ac.cn

  • © 1996 - 中国科学院 版权所有 京ICP备05002857号-1 京公网安备110402500047号 网站标识码bm48000002

    地址:北京市西城区三里河路52号 邮编:100864

    电话: 86 10 68597114(总机) 86 10 68597289(总值班室)

    编辑部邮箱:casweb@cashq.ac.cn

  • © 1996 - 中国科学院 版权所有
    京ICP备05002857号-1
    京公网安备110402500047号
    网站标识码bm48000002

    地址:北京市西城区三里河路52号 邮编:100864
    电话:86 10 68597114(总机)
       86 10 68597289(总值班室)
    编辑部邮箱:casweb@cashq.ac.cn