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科學視點：發光的DNA
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科學視點：發光的DNA
圖片來源：Pixabay
世界各地的水資源正在受到工業、農業徑流、製藥業等汙染源的汙染。而對這些汙染物的檢測既昂貴又費時。據一項發表在《自然·生物技術》（Nature Biotechnology）雜誌上的文章，研究人員已研發出一種快速又廉價的測試方法，可檢測出鉛、銅、抗生素等多達17種危險汙染物。
這項檢測是從細菌身上獲取信號，因為這些細菌特別擅長對特定汙染物作出反應。“大自然早在幾十億年前就已經解決了這個問題。”美國西北大學的化學生物工程師朱利葉斯·盧卡斯（Julius Lucks，這項研究的共同作者）說。他的團隊通過文獻檢索，找出了細菌在應對不同汙染物時產出的不同蛋白。據此，研究人員發明了新型手持式檢測設備。這種設備會用到一係列小瓶子，每個小瓶子裏裝有含某一特定蛋白質的冷凍幹燥溶液，一旦往瓶子裏加一滴含某種特定汙染物的水，混合溶液就會發出綠光。
圖片來源：Pixabay
每種溶液中都包含了精心定製的DNA鏈，其中一端結合了一種可探測汙染物的蛋白質，另一端則會在激活後產生熒光反應。溶液裏還有RNA聚合酶，通過跟隨DNA鏈形成RNA。如果與DNA結合的蛋白質遇到相應的汙染物，蛋白質會變形脫落，導致RNA聚合酶一直跟著DNA鏈遊行，從而導致樣品發出綠色熒光。
“這是合成生物學領域很好的一個應用案例，巧妙而又具有創造性，勾勒出了合成生物學能夠發揮作用的領域。”波士頓大學合成生物學家瑪麗·鄧洛普（Mary Dunlop，並未參與這項研究）表示。
圖片來源：Pixabay
研究人員用過類似的方法檢測病原體，但這個檢測設備還是首次用於識別多種汙染物。南卡羅來納大學長期研究水汙染的化學家蘇珊·理查德森（Susan Richardson，並未參與這項研究）提到，這項試驗“前景非常好”。但她也提醒，需要保障這套檢測設備在汙染物濃度較低時也能作出反應，這樣才能廣泛使用。
撰文：蘇珊·科西爾（Susan Cosier）
翻譯：趙歡
文章來源：環球科學
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世界各地的水資源正在受到工業、農業徑流、製藥業等汙染源的汙染。而對這些汙染物的檢測既昂貴又費時。據一項發表在《自然·生物技術》（Nature Biotechnology）雜誌上的文章，研究人員已研發出一種快速又廉價的測試方法，可檢測出鉛、銅、抗生素等多達17種危險汙染物。
這項檢測是從細菌身上獲取信號，因為這些細菌特別擅長對特定汙染物作出反應。“大自然早在幾十億年前就已經解決了這個問題。”美國西北大學的化學生物工程師朱利葉斯·盧卡斯（Julius Lucks，這項研究的共同作者）說。他的團隊通過文獻檢索，找出了細菌在應對不同汙染物時產出的不同蛋白。據此，研究人員發明了新型手持式檢測設備。這種設備會用到一係列小瓶子，每個小瓶子裏裝有含某一特定蛋白質的冷凍幹燥溶液，一旦往瓶子裏加一滴含某種特定汙染物的水，混合溶液就會發出綠光。
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每種溶液中都包含了精心定製的DNA鏈，其中一端結合了一種可探測汙染物的蛋白質，另一端則會在激活後產生熒光反應。溶液裏還有RNA聚合酶，通過跟隨DNA鏈形成RNA。如果與DNA結合的蛋白質遇到相應的汙染物，蛋白質會變形脫落，導致RNA聚合酶一直跟著DNA鏈遊行，從而導致樣品發出綠色熒光。
“這是合成生物學領域很好的一個應用案例，巧妙而又具有創造性，勾勒出了合成生物學能夠發揮作用的領域。”波士頓大學合成生物學家瑪麗·鄧洛普（Mary Dunlop，並未參與這項研究）表示。
圖片來源：Pixabay
研究人員用過類似的方法檢測病原體，但這個檢測設備還是首次用於識別多種汙染物。南卡羅來納大學長期研究水汙染的化學家蘇珊·理查德森（Susan Richardson，並未參與這項研究）提到，這項試驗“前景非常好”。但她也提醒，需要保障這套檢測設備在汙染物濃度較低時也能作出反應，這樣才能廣泛使用。
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