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      鮮艷的細(xì)菌可用于“種植”油漆和涂料
      
			
      
				2019-04-28 09:06:20
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      研究人員已經(jīng)解開了自然界中一些最亮和最鮮艷的顏色背后的遺傳密碼。該論文發(fā)表在PNAS期刊上，是對蝴蝶翅膀和孔雀羽毛中結(jié)構(gòu)顏色遺傳學(xué)的首次研究，并為各種結(jié)構(gòu)色彩生物的遺傳研究鋪平了道路。
      

      鮮艷的細(xì)菌可用于“種植”油漆和涂料
      

      該研究是劍橋大學(xué)和荷蘭公司Hoekmine BV的合作，展示了遺傳學(xué)如何改變某些類型的鮮艷細(xì)菌的顏色和外觀。結(jié)果為大規(guī)模生產(chǎn)納米結(jié)構(gòu)材料開辟了收獲這些細(xì)菌的可能性：例如，可生物降解的無毒涂料可以“生長”而不是制成。
      

      黃桿菌是一種細(xì)菌，它們在菌落中堆積在一起，產(chǎn)生明顯的金屬色，這種色彩不是來自顏料，而是來自它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它反射某些波長的光。然而，科學(xué)家仍然對這些錯(cuò)綜復(fù)雜的結(jié)構(gòu)是如何通過自然界進(jìn)行基因工程感到困惑。
      

      “對于結(jié)構(gòu)著色的基因進(jìn)行繪圖以便進(jìn)一步了解納米結(jié)構(gòu)在自然界中的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，”來自劍橋化學(xué)系的第一作者Villads Egede Johansen說。“這是支撐結(jié)構(gòu)顏色的基因的第一次系統(tǒng)研究 - 不僅在細(xì)菌中，而且在任何生命系統(tǒng)中。”
      

      研究人員將遺傳信息與野生型和突變細(xì)菌菌落的光學(xué)特性和解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行了比較，以了解基因如何調(diào)節(jié)菌落的顏色。
      

      通過遺傳改變細(xì)菌，研究人員改變了它們的尺寸或移動(dòng)能力，這改變了殖民地的幾何形狀。通過改變幾何形狀，他們改變了顏色：他們在從藍(lán)色到紅色的整個(gè)可見范圍內(nèi)改變了殖民地的原始金屬綠色。他們還能夠創(chuàng)造出較暗的顏色或使顏色完全消失。
      

      “我們繪制了幾個(gè)具有以前未知功能的基因，并將它們與菌落的自組織能力和顏色相關(guān)聯(lián)，”資深作者Hoekmine BV首席執(zhí)行官Colin Ingham博士說。
      

      “從應(yīng)用的角度來看，這種細(xì)菌系統(tǒng)使我們能夠?qū)崿F(xiàn)可調(diào)節(jié)的生物光子結(jié)構(gòu)，可以大量復(fù)制，避免使用傳統(tǒng)的納米制造方法，”劍橋大學(xué)化學(xué)系的共同資深作者Silvia Vignolini博士說。“我們發(fā)現(xiàn)使用這種細(xì)菌菌落作為光子色素的潛力，可以很容易地優(yōu)化，以改變外部刺激下的著色，并可以與其他生物組織相互作用，從而適應(yīng)不同的環(huán)境。未來我們對可生物降解的涂料開放汽車和墻壁 - 只需簡單地增加我們想要的顏色和外觀!“
      
			

			
        
      
			
      
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