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“熟鸡蛋”变回“生鸡蛋”  

2017-01-17 22:00:55|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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“熟鸡蛋”变回“生鸡蛋”

欧阳广奇
  熟鸡蛋能变回生鸡蛋吗?听着是不是很搞笑?

  2015年的搞笑诺贝尔化学奖颁发给了几位发明“失活蛋白质重新恢复活性技术”的科学家。他们在介绍自己的科研成果时,风趣地说自己的工作是让“熟鸡蛋变生”。这句话在当时引起轰动,不少媒体都对此进行了误读和夸大。

  鸡蛋中的蛋清,绝大部分的营养物质是蛋白质,要解释这项技术究竟是什么,首先要弄明白蛋白质是怎么来的:细胞内的DNA经过一系列的加工和表达,合成出一条条由氨基酸连接而成的长链。这些长链再经过连接和折叠,就形成了蛋白质。生物体都是通过不同蛋白质的表达来实现各种各样的活动。比如,唾液中的唾液淀粉酶可以将食物中的大分子淀粉分解为小分子的麦芽糖和葡萄糖,从而使人能感觉到“甜味”,并将其吸收。

  因为蛋白质具有人类迫切需要的众多功能,科学家们便想到利用基因技术,在大肠杆菌或酵母菌的DNA中插入其他特定的DNA片段,这样就可以利用大肠杆菌和酵母菌批量生产某些我们所需要的蛋白质,例如胰岛素等。不过在这一过程之中,由于DNA所处的环境和人体细胞有很大差异,会导致部分长链在折叠时和正常的蛋白质不同,无法发挥正常的作用,就如同煮熟的鸡蛋一样,由蛋清变成了蛋白,这就是蛋白质的变性。

  通常我们认为,蛋白质的变性过程是不可逆的,就如同泼出去的水不能收回,折叠过的白纸展开也不能消除折痕一样。但是,澳大利亚和美国的几位研究者却脑洞大开,发明了一种可以快速地将破坏了结构的蛋白质重新组合的技术,可以使“不正常”的蛋白质恢复应有的功能。他们利用一种类似离心机的涡流装置,对已经破坏的蛋白质悬浊液进行旋转处理,从而产生切应力,将原本错误折叠的蛋白质快速展开,并辅助其进行再折叠。研究者们通过三种不同的蛋白质测试了这项技术。测试表明,对应于不同的蛋白质,需要调整不同的参数,比如旋转速度、时间等,以使得再折叠的效果达到最好。有趣的是,他们发现:将鸡蛋清用酸稀释后,在90摄氏度下加热20分钟使其变性,然后应用这项技术,就可以将鸡蛋清中的鸡蛋清溶菌酶几乎全部恢复活性。

  实际上,将变性的蛋白质正确地折叠回来的技术在之前已经存在,不过新发明的这种技术却比之前快了上百倍。这种快速折叠技术不仅可以极大地缩短试验时间,同时也花费更少、准确率更高,因此可以广泛地应用于工业生产和科研。

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