在很多動物體內(nèi)都存在防凍蛋白,包括一些魚類、昆蟲、植物、真菌以及細菌等,它們會結合在冰晶的表面,從而阻止冰晶的進一步生長,這樣就能保護生物不會被凍死。但是科學家一直不大清楚為什么有些生物(例如在美國和加拿大常見的云杉蚜蟲)的這些蛋白要比其它生物的更活躍。
而現(xiàn)在,利用熒光顯微鏡,科學家發(fā)現(xiàn)了這種活躍的蛋白質(zhì)是如何保護蚜蟲細胞的。這一發(fā)現(xiàn)將來可望用于醫(yī)療、農(nóng)業(yè)以及食品加工行業(yè)等。小組的主要科學家包括Ohio大學物理和天文學助理教授IdoBraslavsky,以及加拿大女王大學生物化學和生物學教授PeterDavies。他們將結果在3月6日的美國物理學會在Denver的例會上公布。
在最新的研究中,Davies的實驗室將蚜蟲以及魚類的防凍蛋白分別用熒光物標記。利用一種熒光顯微技術,Braslavsky及博士后Natalya Pertaya就可以觀察這些蛋白質(zhì)是如何與冰晶表面相互作用的。結果發(fā)現(xiàn)蚜蟲體內(nèi)的蛋白能阻止冰晶向某一特定方向生長。而魚類蛋白的這一作用較弱。
Braslavsky表示,防凍蛋白,特別是這些在云杉蚜蟲體內(nèi)找到的非常活躍的蛋白質(zhì)種類將會有多種可能的用途。它們可以用來保護器官移植過程中的器官以及組織,也能用于防止凍傷。防凍蛋白還能阻止冰淇淋中冰晶結構的生長——這一技術目前已經(jīng)被至少一家食品制造商使用——同時還可以防止農(nóng)作物受到霜凍的傷害。