浙大教授課題組研發(fā)新技術(shù)幫生物對抗臭氧層空洞
斑馬魚卵穿上紫外線“防護服”
本報訊(特約記者周煒)浙江大學(xué)紫金港校區(qū)的化學(xué)實驗室,一項模擬臭氧層空洞下的斑馬魚發(fā)育實驗正在進行:在對照實驗中,暴露在紫外輻射下的斑馬魚卵弱不禁風(fēng),全部停止了發(fā)育并死亡;而“穿上”課題組研發(fā)的“防護服”的斑馬魚卵則茁壯成長,順利地完成了全部發(fā)育過程。
教育部“長江學(xué)者獎勵計劃”特聘教授、浙大化學(xué)系教授唐睿康課題組的這項最新研究,對保護地球上的生物如何面對臭氧空洞提供了一種策略。相關(guān)論文《殼工程保護斑馬魚受精卵發(fā)育:一種臭氧稀薄環(huán)境下的生物防護策略》四月份發(fā)表在《PLOSONE》(《公共科學(xué)圖書館·綜合》)雜志上。
眾所周知,地球大氣層中日益稀薄的臭氧層使地球表面的紫外線輻射強度明顯增強,這對自然生態(tài)特別是生物的繁衍構(gòu)成了嚴重威脅。對于體外發(fā)育的動物如魚類,如果它們的受精卵受到了紫外線過度的輻射,特別容易造成DNA損傷并停止發(fā)育??茖W(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)南極洲上空的臭氧空洞已經(jīng)造成了該區(qū)域魚類數(shù)量的急劇減少。
2008年,唐睿康課題組研發(fā)了給酵母菌“穿衣服”的方法延長酵母菌的壽命。課題組運用相同的原理,給細胞找到一件合適的抗紫外線“防護服”。
唐??到榻B,斑馬魚是科學(xué)實驗中常用的動物模型之一。經(jīng)過一年多時間的研究,課題組為斑馬魚卵找到了一種基于稀土磷酸鹽的生物兼容“外衣”,這種材料也是一種重要的節(jié)能燈粉,它吸收紫外線并轉(zhuǎn)化為綠色熒光。把經(jīng)過礦化功能強化處理后的斑馬魚卵放入到含有稀土元素的溶液中,20分鐘左右魚卵表面就自發(fā)形成一層毛茸茸外衣,“這件‘防護服’不但‘合身’,而且對細胞的毒性相對較低。”唐??到榻B,“在達到抗紫外輻射目的同時,降低或者消除人工材料對細胞的負面影響,是這個實驗的關(guān)鍵”。
實驗表明,穿著“防護服”的斑馬魚卵在紫外線環(huán)境下發(fā)出淡淡的綠光,受精卵發(fā)育正常,而形成的幼魚能夠像小雞一樣破殼而出。