能否用基因编码模拟光合作用？？

朱瑞军 2021-04-25 12:02

可以的，此前早有科学家提出这种设想，认为其理论上完全可行，并在不久前由我国科学家成功实现了这种机制。我国中国科学院生物物理所与化学研究所共同合作在基因密码子扩展模拟光合作用研究方面取得了重大进展。在研究中，科学家通过基因编码的方法将一系列电子受体苯丙氨酸类似物引入绿色荧光蛋白，并利用飞秒瞬态吸收光谱研究了绿色荧光蛋白中的光致电子转移过程，为研究生物大分子中的光致电子转移现象，及复杂还原酶的理性设计提供了有力工具。
科学家将氟代硝基苯丙氨酸和间硝基苯丙氨酸两种电子受体非天然氨基酸通过基因密码子扩展手段定点插入到绿色荧开发者_开发百科光蛋白，第一次实现了利用电子受体非天然氨基酸研究绿色荧光蛋白中的快速光致电子转移过程，并且与化学所夏安东研究组合作，利用飞秒瞬态光谱测量到电子转移发生在皮秒范围（接近光系统I中最快的电子转移步骤）。利用晶体结构研究测量了发色团到电子受体之间的距离，揭示了该电子转移过程是距离依赖的过程（与光系统I一致）。并且该电子受体非天然氨基酸的氧化还原电势与生物体内重要的氧化还原产物NAD(P)H，铁硫中心A和铁硫中心B类似，因此可为利用合成生物学手段模拟复杂还原酶（光系统I，氢酶，固氮酶等）进而研究其机制和模拟其功能提供新的方法。并且引入的氟原子还可用于对电子转移进行EPR和NMR测定。

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