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题目：点亮生命科学的明灯——绿色荧光蛋白
绿色荧光蛋白的发现
绿色荧光蛋白于1962年首次在维多利亚多管发光水母(Aequorea victoria)中发现，该蛋白在紫外
光照射下发出明亮的绿光 。由水母Aequorea victoria中发现的野生型绿色荧光蛋白 ，395nm和475nm分别是最大和次大的激发波长，它的发射波长的峰点是在509nm，在可见光绿光的范围下是较弱的位置。由海肾(sea pansy)所得的绿色荧光蛋白，仅有在498nm有一个较高的激发峰点。
结构及用途
绿色荧光蛋白分子的形状呈圆柱形，就像一个桶，负责发光的基团位于桶中央，因此，绿色荧光蛋白可形象地比喻成一个装有色素的“油漆桶”。装在“桶”中的发光基团对蓝色光照特别敏感。当它受到蓝光照射时，会吸收蓝光的部分能量，然后发射出绿色的荧光。利用这一性质，生物学家们可以用绿色荧光蛋白来标记几乎任何生物分子或细胞，然后在蓝光照射下进行显微镜观察。原本黑暗或透明的视场马上变得星光点点——那是被标记了的活动目标。对生物活体样本的实时观察，在绿色荧光蛋白被发现和应用以前，是根本不可想象的。而这种彻底改变了生物学研究的蛋白质，最初是从一种广泛生活于太平洋 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )海域的发光水母体内分离得到的。
绿色荧光蛋的发光机理比荧光素/荧光素酶要简单得多。一种荧光素酶只能与相对应的一种荧光素合作来发光，而绿色荧光蛋白并不需要与其他物质合作，只需要用蓝光照射，就能自己发光。
　　在生物学研究中，科学家们常常利用这种能自己发光的荧光分子来作为生物体的标记。将这种荧光分子通过化学方法挂在其他不可见的分子上，原来不可见的部分就变得可见了。生物学家一直利用这种标记方法，把原本透明的细胞或细胞器从黑暗的显微镜视场中“纠出来”。
　　传统的荧光分子在发光的同时，会产生具有毒性的氧自由基，导致被观察的细胞死亡，这叫做“光毒性”，因此，在绿色荧光蛋白发现以前，科学家们只能通过荧光标记来研究死亡细胞静态结构，而绿色荧光蛋白的光毒性非常弱，非常适合用于标记活细胞。
　　然而，绿色荧光蛋白被发现20多年后，才有人将其应用在生物样品标记上。1993年，马丁·沙尔菲成功地通过基因重组的方法使得除水母以外的其他生物(如大肠杆菌等)也能产生绿色荧光蛋白，这不仅证实了绿色荧光蛋白与活体生物的相容性，还建立了利用绿色荧光蛋白研究基因表达的基本方法，而许多现代重大疾病都与基因表达的异常有关。至此，生物医学研究的一场“绿色革命”揭开了序幕。
　　后来，美籍华人钱永健系统地研究了绿色荧光蛋白的工作原理，并对它进行了大刀阔斧的化学改造，不但大大增强了它的发光效率，还发展出了红色、蓝色、黄色荧光蛋白，使得荧光蛋白真正成为了一个琳琅满目的工具箱 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )，供生物学家们选用。目前生物实验室普遍使用的荧光蛋白，大部分是钱永健改造的变种。
　　有了这些荧光蛋白，科学家们就好像在细胞内装上了“摄像头”，得以实时监测各种病毒“为非作歹”的过程。通过沙尔菲的基因克隆思路，科学家们还培育出了荧光老鼠和荧光猪 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )，由于沙尔菲与钱永健的突出贡献，他们与绿色荧光蛋白的发现者下村修共享了今年的诺贝尔化学奖。
三．性质
GFP荧光极其稳定,在激发光照射下，GFP抗光漂白(Photobleaching)能力比荧光素(fluorescein)强，特别在450～490nm蓝光波长下更稳定。
　　GFP需要在氧化 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )状态下产生荧光，强还原剂能使GFP转变为非荧光形式，但一旦重新暴露在空气或氧气中，GFP荧光便立即得到恢复。而一些弱还原剂并不影响GFP荧光。中度氧化剂对GFP荧光影响也不大,如生物材料的固定、脱水剂戊二酸或甲醛等。
　　GFP融合蛋白的荧光灵敏度远比荧光素标记的荧光抗体高，抗光漂白能力强,因此更适用于定量测定与分析。但因为GFP不是酶，荧光信号没有酶学放大效果，因此GFP灵敏度可能低于某些酶类报告蛋白。
　　由于GFP荧光是生物细胞的自主功能，荧光的产生不需要任何外源反应底物，因此GFP作为一种广泛应用的活体报告蛋白，其作用是任何其它酶类报告蛋白无法比拟的。
参考文献：
1绿色荧光蛋白在植物病理学研究中的应用蒋 明 ，吕枷薪 ，黄余磊 ，苗立祥 ，倪雪莉 ， 鲍笑笑(1．台州学院生命科学学院，临海317000； 2．浙江省农业科学院园艺研究所，杭州 310021)
2绿色荧光蛋白——现代细胞生物学与分子生物学研究领域的新标记物岳莉莉，齐义鹏(武汉大学病毒学研究所　武汉430072)
3绿色荧光蛋白GFP 的研究进展及应用，吴沛桥, 巴晓革, 胡海, 赵静 ( 1. 南京农业大学生命科学学院, 南京210095; 2. 山东药品食品职业学院, 威海264210)
4绿色荧光蛋白(GFP) 的特性及其在分子生物学研究中的应用，薛启汉(江苏省农业科学院农业生物遗传生理研究所, 南京210014)

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