摘要： 研究人员将产生外源荧光蛋白的DNA序列插入到家蚕基因组的特异性位置，即编码丝心蛋白的基因位点上，从而构建出转基因家蚕。第一种转基因家蚕品种获得通常在海葵珊瑚中发现的红色荧光蛋白。另一种转基因家蚕品种获得来自清丽蕈珊瑚的橙色荧光蛋白。第三种转基因家蚕品种获得来自水母的绿色荧光蛋白。
在日本实验室中，家蚕(Bombyx mori)忙于吐出在黑暗中发光的蚕丝。但是这些家蚕不像其他喂食过彩虹色染料的家蚕，不需要任何饮食干预就可吐出彩色的蚕丝：它们经过基因改造而产生红色、橙色和绿色的荧光蚕丝。
如今，日本研究人员调整了这种蚕丝产生过程，使得将这些有点奇特的蚕丝变成有用的丝织品成为可能。这些所形成的蚕丝发出荧光，并且这些蚕丝的强度只比正常用于制造丝织品的蚕丝稍微弱一些。此外，这些发光的蚕丝已被用于诸如西服、领带和结婚礼物之类的日常服装中。相关研究结果于2013年6月12日在线发表在Advanced Functional Materials期刊上，论文标题为“Colored Fluorescent Silk Made by Transgenic Silkworms”。
这并不是首次利用转基因家蚕(genetically modified silkworm)开展研究。在此之前，科学家们已利用转基因家蚕产生多种物质，包括蜘蛛丝、人胶原蛋白和发光的蛋白。
论文通信作者、日本国家农业生物资源研究所分子生物学者Toshiki Tamura说，“当我们在转基因家蚕体内产生绿色荧光蛋白时，我们获得非常漂亮的蚕丝。我们对这种方法进行拓展，从而大量地产生三种不同彩色的荧光蚕丝。”
构建这些发光的蚕丝借鉴于产生荧光分子的有机体。研究人员将产生这些外源荧光蛋白的DNA序列插入到家蚕基因组的特异性位置，即编码丝心蛋白(fibroin)的基因位点上，从而构建出转基因家蚕。第一种转基因家蚕品种获得通常在海葵(Discosoma)珊瑚中发现的红色荧光蛋白。另一种转基因家蚕品种获得来自清丽蕈珊瑚(Fungia concinna)的橙色荧光蛋白。第三种转基因家蚕品种获得来自水母的绿色荧光蛋白。
当这些家蚕开始吐丝时，这些发光的荧光蛋白基因开启表达，从而产生三个不同颜色的蚕丝，并且它们在两年多的时间内保持明亮的颜色和持续发光。研究人员在实验室中培育出2万多只转基因家蚕，给它们喂食桑叶，收集它们的闪闪发光的蚕丝，并且找到如何将发光的生蚕丝转化为一种功能性的材料。因为诸如在100摄氏度煮茧之类的正常蚕丝加工过程会破坏荧光蛋白，所以他们需要找到一种略微不同的方法来制造丝织品。最终，他们发现略为较低的温度、一种碱性溶液和真空的实验条件组合会产生软化的能够缠绕的茧。
如今，研究人员希望这些发光的丝织品能够应用于诸如医学技术的其他领域中。这些发光的蚕丝如果应用于商业的话，将只会比正常的蚕丝贵一点点。
参照阅读:
Mutant Silkworms Spin Fluorescent Silk in 3 Colors
原始论文:
Colored Fluorescent Silk Made by Transgenic Silkworms, Advanced Functional Materials
