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娄素琳做神奇宝库的探秘者
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摘要:微藻是在显微镜下才能识别其形态的微小藻类群体,它们结构简单,个体极小,喜欢随水体自由漂浮。微藻一般含有叶绿体,可进行光合作用,产生丰富的有机物质,释放氧气,使海洋
微藻是在显微镜下才能识别其形态的微小藻类群体,它们结构简单,个体极小,喜欢随水体自由漂浮。微藻一般含有叶绿体,可进行光合作用,产生丰富的有机物质,释放氧气,使海洋生态系统有条不紊。很多微藻中类胡萝卜素含量较高,具有抗氧化、免疫调节、抗癌、延缓衰老等功效。微藻包含大量未被开发的生物类群,因此提供了一个实际上未被开发的“神奇宝库”。
深圳大学生命与海洋科学学院助理教授娄素琳就是一位宝库探秘者,她通过找寻适合的藻株,对其进行基因层面的改造,生产出人类需要的类胡萝卜素或某种药用蛋白,筛选出更多潜在经济价值高的藻株,提高藻类药用价值,形成高附加值的藻类生物技术产品,使有关药物的应用得到普及,对造福人类具有重大的意义。
一次跨越
自然资源部第三海洋研究所(简称“海洋三所”)就在厦门演武大桥的旁边。从远处看,演武大桥紧贴着海面,缓缓地延伸,像是与海浪融为一体,波澜起伏。娄素琳至今还记得她决定来海洋三所时的心情,“扑面而来的壮阔海景,一瞬间击中了我,当时我就决定要来这里从事博士后工作”。
娄素琳本科在海南攻读植物保护专业,学了几年之后,她发现自己对生物很感兴趣,于是放弃保送本校研究生的名额,毅然决定跨专业考研,“认定了的事情就一定会去做,我当时只想做生物相关的研究”。2007年,娄素琳成功考取了华南农业大学生命科学学院研究生,并荣幸地成为植物遗传学家刘耀光院士的学生,主要研究水稻雌性不育相关分子机理。研究生二年级时,娄素琳申请到了硕博连读的机会,6年之后她顺利博士毕业。
“我发现自己对海洋生物很感兴趣。”2013年,娄素琳放弃了去国外做博士后在水稻研究领域继续深造的机会,反而选择了海洋三所,从事海洋微藻基因工程改造的博士后工作。
在厦门的3年时间里,娄素琳常常眺望演武大桥,她觉得演武大桥就像一条白鲸探出海面,好奇地张望世界,也像她自己怀揣一颗好奇的心在微藻的世界里从零开始,积极探索。
小小微藻
找寻适合的藻株,对其进行基因工程改造,生产出人类所需要的藏红花素,是娄素琳近几年来最重要的工作。
藏红花原产于欧洲,我国历来都是进口供药用,但是因为种源少,再加上栽培的地区有限,生长条件也十分苛刻,因此仅有的产量远不能满足市场的需求。
娄素琳
藏红花素是藏红花的主要活性成分,一般来自藏红花花柱,是一种不常见的水溶性类胡萝卜素。现代药理学研究表明,藏红花素对多种中枢神经系统疾病如精神失常、癫痫等及多种心血管系统疾病如高血压、高血脂和动脉粥样硬化等具有较好疗效。目前藏红花素在临床上已经用于心血管系统疾病和肝脏疾病的治疗,如果能实现人工合成藏红花素,将有很大希望应用于转化医学,为患者治疗,有着极大的药用价值。
娄素琳进入海洋三所后,开始利用农杆菌介导的转化方法,将藏红花素生物合成途径的关键基因crtRB和CsZCD转入普通小球藻基因组,最终获得可以产藏红花素的基因工程小球藻藻株。但是,由于小球藻的遗传转化体系不稳定,转化子在后期传代或扩繁阶段,容易出现基因丢失的现象。娄素琳尝试了多种转化方法,均无法获得一株长期稳定的产藏红花素的基因工程小球藻藻株,这使得娄素琳不得不继续找寻一种更适合转化的微藻藻株,但这也为她继续研究藏红花素打下了扎实的基础。
2016年,娄素琳从海洋三所博士后出站,进入深圳大学生命与海洋科学学院继续从事博士后研究,她转向了另一种微藻——杜氏盐藻的研究。娄素琳发现杜氏盐藻的转化体系相对较成熟和稳定,且拥有极其丰富的β-胡萝卜素,是小球藻的100倍。基于扎实的研究基础,她在2016—2019年期间申请到了两个关于藏红花素的研究项目,分别是中国博士后科学基金面上项目“利用盐藻生产藏红花酸的研究”和深圳大学青年教师科研启动项目“利用杜氏盐藻生产藏红花素的研究”。
重要的人
娄素琳常说硕博连读的6年是对自己成长最重要的6年,因为她遇到了一位非常可爱的老师。“刘老师对科研特别认真,对我们的要求非常严格。”娄素琳说,刘耀光院士是典型的“对事不对人”,事情做错了,不管是老师还是学生,刘院士都会严厉地批评,但说完他就会完全忘记这件事。实验室几乎所有人都被刘老师批评过,但是毕业后,没有一个人不感激他,“正是当年刘老师的这种严厉,使我们的基本科研技能训练得非常扎实”。
文章来源:《海洋科学》 网址: http://www.hykxzz.cn/qikandaodu/2021/0226/520.html