บทความเบื้องหลังนี้จัดทำขึ้นเพื่อ Livescience โดยร่วมมือกับมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ
ลืมดาวแวววาวในท้องฟ้ายามค่ำคืน ความงามที่เร่าร้อนที่แท้จริงคือหลายร้อยฟุตใต้พื้นผิวของมหาสมุทร: สิ่งมีชีวิตที่มีเชื้อเพลิงชีวภาพและชีวภาพเล็ก ๆ ที่อาศัยอยู่ในแนวปะการังของมหาสมุทรอันยิ่งใหญ่ของโลก
หลังจากป่าฝนแนวปะการังเป็นระบบนิเวศที่มีความหลากหลายมากที่สุดเป็นอันดับสองบนโลกที่มีสปีชีส์ที่ยังไม่ได้ค้นพบจำนวนมากที่ไม่เพียง แต่สวยงาม แต่ยังมีประโยชน์สำหรับการวิจัยทางชีววิทยาและการแพทย์ยุคใหม่
แล้วความแตกต่างระหว่างชีวภาพและการเรืองแสงของ bioluminescence คืออะไร? สิ่งมีชีวิตชีวภาพเป็นสิ่งที่ดูดซับแสงจากแหล่งภายนอกเพื่อเรืองแสงในขณะที่แหล่งกำเนิดแสงของสิ่งมีชีวิตเรืองแสงเป็นภายในที่เกิดจากปฏิกิริยาทางเคมีที่เกิดขึ้นภายในสิ่งมีชีวิตปล่อยแสงออกไปด้านนอก
สีเขียวเรืองแสง
แสง Bioluminescent เกิดขึ้นเนื่องจากโปรตีนที่เรียกว่าโปรตีนเรืองแสงสีเขียวหรือ GFP ในความเป็นจริงในปี 2008รางวัลโนเบลสำหรับเคมีไปที่กลุ่มนักวิจัยที่ค้นพบและพัฒนาประโยชน์การใช้งานสำหรับ GFP จากแมงกะพรุนเรืองแสงชัยชนะ Aequorea- ที่acroporaในภาพประกอบแสดง GFP ดังนั้นแสงสีเขียวเมื่อสัมผัสกับแสงสีน้ำเงิน
GFP มีค่ามากในฐานะเครื่องหมาย เซลล์หรือโมเลกุลที่ติดแท็กด้วยโปรตีนจะเรืองแสงเมื่อนักวิจัยใช้กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนต์ เทคนิคนี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถติดตามกระบวนการทางชีวภาพที่มักจะมองไม่เห็นเช่นการแพร่กระจายของเซลล์มะเร็งการเข้าสู่เซลล์หรือกลไกที่อยู่เบื้องหลังความเสียหายของเซลล์ประสาทในสมองของผู้ป่วยที่เป็นโรคอัลไซเมอร์
ด้วยการทำความเข้าใจกระบวนการเหล่านั้นให้ดีขึ้นนักวิทยาศาสตร์สามารถกำหนดเป้าหมายพื้นที่เฉพาะและค้นพบการรักษา GFP ยังมีพิษน้อยกว่าโมเลกุลฟลูออเรสเซนต์ขนาดเล็กอื่น ๆ เมื่อใช้ในการมองเห็นเซลล์ที่มีชีวิต การค้นพบ GFP ได้ปฏิวัติสาขาการสร้างชีวภาพของเซลล์
กับสนับสนุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติDavid Gruber จาก City University of New York วิทยาลัย Baruch และผู้ทำงานร่วมกันของเขาพบ GFP ในปะการังหลายสายพันธุ์และสิ่งมีชีวิตทะเลอื่น ๆ พวกเขายังค้นพบหนึ่งในโปรตีนเรืองแสงที่สว่างที่สุดและภูมิภาคของโมเลกุลที่วิวัฒนาการแตกต่างกัน Gruber และทีมของเขากำลังมองหาการปรากฏตัวของโปรตีนในปลา โครงการร่วมกับ John Sparks ผู้ดูแลของ Ichthyology ที่พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติอเมริกันในนิวยอร์กซิตี้
ค้นหาโปรตีน
เพื่อดำเนินการวิจัย Gruber และผู้ทำงานร่วมกันของเขาดำน้ำมากกว่า 300 ฟุต (100 เมตร) ใต้พื้นผิวมหาสมุทรเกือบ 200 ฟุต (60 เมตร) มากกว่านักดำน้ำลึกส่วนใหญ่โดยใช้เทคโนโลยีความละเอียดสูงที่เป็นนวัตกรรมเพื่อจับสิ่งมีชีวิตในมหาสมุทรลึก การดำน้ำในสถานที่เขตร้อนเช่น Great Barrier Reef ของออสเตรเลียและหมู่เกาะเคย์แมนเมื่อจมอยู่ใต้น้ำทีมมีเวลาเพียง 20 ถึง 30 นาทีในการรวบรวมตัวอย่างให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
นักวิจัยได้รวบรวมตัวอย่างปะการังและดอกไม้ทะเลประมาณหนึ่งร้อยตัวอย่างและสิ่งเหล่านี้อยู่ในการจัดเก็บที่พิพิธภัณฑ์ ทีมกำลังโคลนโปรตีนเรืองแสงใหม่จากตัวอย่างเหล่านั้นเพื่อตรวจสอบว่าพวกเขาเป็นอย่างไรเครื่องหมายที่มีประโยชน์ในการสร้างชีวภาพ-
Gruber และเพื่อนร่วมงานของเขากำลังพัฒนายานพาหนะที่ดำเนินการระยะไกลเพื่ออำนวยความสะดวกในการสำรวจแนวปะการังลึก (ลึกกว่า 100 ฟุต (30 เมตร) ลึก) และบันทึกความหลากหลายทางชีวภาพของปะการังและฟองน้ำ
ผ่านนักวิจัยที่เชื่อมต่อและผู้ชมสาธารณะที่ได้รับจาก NSF'sโปรแกรมการศึกษาวิทยาศาสตร์นอกระบบงานวิจัยของ Gruber จะได้รับการแนะนำในนิทรรศการ "Creatures of Light: Nature's Bioluminescence" ของ AMNH ซึ่งเปิดเมื่อวันที่ 31 มีนาคม 2012
หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมลองดูที่ American Museum of Natural History'sแถลงการณ์วิทยาศาสตร์ที่ Gruber อัปเดตผู้เข้าชมการวิจัยของเขาเป็นประจำ -Aglow in the Dark: วิทยาศาสตร์การปฏิวัติของไบโอฟลูออเรสเซนต์, "(สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด, 2007) หนังสือร่วมประพันธ์โดย Gruber กับ Yale Neuroscientist, Vincent Pieribone ก็พร้อมให้บริการและในไม่ช้าก็จะกลายเป็นภาพยนตร์ IMAX ผ่านคณะกรรมการภาพยนตร์แห่งชาติแคนาดา
หมายเหตุบรรณาธิการ:นักวิจัยที่ปรากฎในบทความเบื้องหลังได้รับการสนับสนุนโดยมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติหน่วยงานรัฐบาลกลางถูกเรียกเก็บเงินจากการระดมทุนการวิจัยและการศึกษาขั้นพื้นฐานในทุกสาขาของวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม ความคิดเห็นการค้นพบและข้อสรุปหรือคำแนะนำใด ๆ ที่แสดงในเนื้อหานี้เป็นของผู้เขียนและไม่จำเป็นต้องสะท้อนมุมมองของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ ดูเบื้องหลังการเก็บถาวร-
เพิ่มเติมเกี่ยวกับพฤติกรรมของมนุษย์
