以四膜虫为研究对象的论文

四膜虫易于在实验室里培养，因此四膜虫从早年开始即是一种实验生物学上所使用的模式生物(model organism)，用这种生物当作范例与工具，研究各种基础生物学的现象。由于可以大量培养四膜虫，所以它适于作为生化纯化分析的材料来源。现代的分子生物技术与分子遗传操作法也已经成功地使用在四膜虫上，研究人员可以把DNA克隆入四膜虫细胞中，这些DNA可经由同源重组互换的方式将染色体上的基因敲除(knock-out)，或在特定的基因座上将基因置入(knock-in)，因此四膜虫也适于借由遗传工程技术来解析基因的功能。近年来，四膜虫大核的基因体(genome)也已经完成定序，所以在进入基因体时代的今日与后基因体时代，生物学家仍可以持续以四膜虫为材料进行研究。四膜虫细胞最大的特点是在一个细胞中有两种核：小核和大核。具有众多染色体的四膜虫大核好比一个丰富的资源库，为研究遗传物质DNA代谢所需的分子提供了基础。这也是作为染色体末端的端粒最早在四膜虫中发现的重要原因。在过去50年中，科研人员在以四膜虫为实验对象的基础研究中取得了一系列突破性成果。如20世纪60年代第一个微管动力蛋白的发现、70年代端粒的发现、80年代核酶与端粒酶的发现、90年代组蛋白乙酰化翻译后修饰功能的发现成为当下热点研究表观遗传学的经典文献之一、大核DNA重整中RNAi机制的存在作为共同发现者被评为2002年美国Science杂志十大科学发现之一

四膜虫是一种真核生物（也就是有细胞核），它具有很多优点。因为许多真核生物的蛋白（比如哺乳动物的蛋白）只能在真核细胞中合成，而不能够在原核生物（比如大肠杆菌，没有细胞核）中合成。四膜虫就是这样一种容易培养、廉价的真核生物。为了让四膜虫生产人类所需要的蛋白，首先要把该蛋白的基因转移到四膜虫细胞里面去。但是这还不够，需要一个开关（相当于启动子），使得人们便于控制何时让它合成。 研究者就是找到了一种利用铜来作为开关的启动子，只要在四膜虫的生长环境中加入铜，四膜虫就开始合成人们所需要的蛋白，只要除去铜，就停止合成。 而此前人们使用的是镉，显然铜要比镉好。