光能酵母：陽光下快樂成長

酵母菌是對真菌界一類真核單細(xì)胞微生物的總稱，廣泛存在于自然界中。它們是兼性厭氧菌（有氧和無氧環(huán)境都可生長），有氧時利用有氧呼吸產(chǎn)能；無氧時則通過發(fā)酵糖類產(chǎn)能，催化糖分解為酒精、二氧化碳、酸類等物質(zhì)。

酵母菌的工作與糖類這種有機(jī)化合物密不可分，但近日，科研人員將視紫紅質(zhì)基因插入釀酒酵母中，使它擁有了將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的能力。

被光照射時，視紫紅質(zhì)蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，將細(xì)胞質(zhì)中的氫離子搬運(yùn)到液泡中，這個過程會減少三磷酸腺苷（gān，一種化合物，水解時會釋放大量能量，是生物體內(nèi)最直接的能量來源）的消耗。同時，細(xì)胞質(zhì)中氫離子減少，酸性降低，使得細(xì)胞質(zhì)中的部分纖維被溶解，而這可以幫助細(xì)胞減輕饑餓，維持代謝，生長速度得以加快。

許多生物都會吸收光能進(jìn)行代謝，基于葉綠素進(jìn)行的光合作用是最常見、最為人熟知的方式。不過，自然界中還存在著一種系統(tǒng)，依賴的是一種結(jié)構(gòu)相對簡單且廣泛存在的物質(zhì)——視紫紅質(zhì)。

視紫紅質(zhì)蛋白對光敏感，自然界已發(fā)現(xiàn)的視紫紅質(zhì)根據(jù)其蛋白序列可分為兩種，一種存在于大多數(shù)脊椎動物的視網(wǎng)膜上，可以感知光信號；另一種則存在于細(xì)菌等微生物中。

目前，已發(fā)現(xiàn)的酵母菌有數(shù)千種，但都需要靠分解外界提供的有機(jī)物來獲取能量。現(xiàn)在，科研人員將玉米黑粉菌（一種會生長在玉米上的真菌）中的視紫紅質(zhì)基因引入釀酒酵母中，使其擁有了吸收光能的能力。

小小的酵母菌，在陽光下長得更強(qiáng)、更壯，這一研究成果有助于人們探索更多生命奧秘。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)，在無氧條件下對酵母菌進(jìn)行光照，具有視紫紅質(zhì)基因的酵母菌不僅生長速度加快，增長數(shù)量也更多，顯然在競爭中更具優(yōu)勢。

（責(zé)任編輯 / 牛一名 美術(shù)編輯 / 韋英章）