深度制冷CCD相機(jī)在化學(xué)發(fā)光成像中的應(yīng)用

　　生物機(jī)體在熱應(yīng)激(或其他應(yīng)激)狀態(tài)下所表現(xiàn)的以基因表達(dá)變化為特征的防御適應(yīng)反應(yīng)稱為熱休克反應(yīng)(heat shock response，HSR)。而在熱應(yīng)激(或其他應(yīng)激)時(shí)新合成或者合成增多的一組蛋白質(zhì)稱為熱休克蛋白(heat shock protein，HSP)。
 

　　熱休克蛋白 Heat Shock Proteins (HSPs)，是在從細(xì)菌到哺乳動(dòng)物中廣泛存在一類熱應(yīng)激蛋白質(zhì)。當(dāng)有機(jī)體暴露于高溫的時(shí)候，就會(huì)由熱激發(fā)合成此種蛋白，來(lái)保護(hù)有機(jī)體自身。許多熱休克蛋白具有分子伴侶活性。按照蛋白的大小，熱休克蛋白共分為五類，分別為HSP100，HSP90，HSP70，HSP60以及小分子熱休克蛋白sHSPs(small Heat Shock Proteins)。
 

　　小分子熱休克蛋白分子量為12-34KD，它的分布極為廣泛，從細(xì)菌到人的基因組里都有小分子熱休克蛋白的基因。
 

　　與其他大分子的熱休克蛋白不同的是，小分子熱休克蛋白似乎對(duì)于細(xì)胞的功能并不是*的。但是，sHSPs具有多種功能，包括賦予細(xì)胞以耐熱性以抵抗高溫，作為分子伴侶以防止蛋白聚集，對(duì)抗正常的細(xì)胞死亡，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞的生存和死亡的平衡。能避免底物變性的sHSPs少量與底物和熱休克蛋白都有關(guān)(Rosalind et al., 1998)。
 

　　許多小分子熱休克蛋白基因一般并不表達(dá)，顯著表達(dá)小分子熱休克蛋白一般是細(xì)胞受到外部刺激的時(shí)候，比如高溫刺激?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，除了熱刺激之外還有許多物理、化學(xué)刺激可以激活小分子熱休克蛋白的表達(dá)，例如紫外線、射線、機(jī)械損傷、酸、氧化劑等等?？梢?jiàn)，小分子熱休克蛋白是抵御外界不良刺激的重要物質(zhì)。
 

　　2015年，美國(guó)北卡羅萊納州立大學(xué)(North Carolina State University)的Colleen Doherty博士，使用英國(guó)Raptor 公司的 Eagle V相機(jī)研究植物的晝夜節(jié)律變化。Colleen Doherty博士利用基因修飾過(guò)的擬南芥在已知的熱休克基因上表達(dá)螢火蟲(chóng)熒光素酶，她在植物的根部觀察到了意想不到的表達(dá)現(xiàn)象，如下圖所示，在熱休克前后約45分鐘，增加的發(fā)光在根部清晰可見(jiàn)。