光复活作用photoreactivation

把经紫外线处理后的微生物暴露在可见光下时，可明显降低其死亡率的现象。这是因为经紫外线照射后所形成的带有胸腺嘧啶二聚体的DNA分子，在黑暗中会与一种光激活酶结合，形成的复合物暴露在可见光下时，会因获得光能而解离，从而使胸腺嘧啶二聚体重新成为单体，同时光激活酶也从复合物中释放出来，重新执行功能。光复活的有效波长为320～500 nm，光复活的程度与紫外线照射剂量有关，过高的照射剂量则不能复活。所以在进行诱变育种工作时，经紫外线照射后的菌液都必须在避光下（可用红光）进行操作或处理；另外，在育种实践中还可以利用光复活作用对于杀菌和诱变作用的恢复不是等效的原理，而采用紫外线与可见光的交替处理以提高诱变率。

光复活作用

光复活作用是指紫外线产生的损伤，可以用波长更长的光照射使损伤恢复的现象，又称为光重激活作用、光逆转、光恢复等。
这种现象早在本世纪初就有报道，但是真正认识光复活作用的是Kelner,1949年他发现用紫外线照射引起的黄色链霉菌孢子以及大肠杆菌的失活，可以用可见光使之恢复。同年Dulbecoo发现大肠杆菌的嗜菌体也有光复活作用。此后，光复活作用的研究就广泛地开展起来了。
光复活现象 光复活作用是一种普遍的生物学现象。主要表现在微生物、单细胞植物与原生动物，但在多细胞及高等动植物的某些生理过程中，例如酶活性、植物细胞中的等电点，以及叶绿素含量等方面也有光复活作用。
对四类不同微生物用253.7nm波长照射使其致死，然后用500W的可见光照射10～45min，结果有明显的光复活效应，表中表明了存活率的变化。

不同微生物的光复活效应

微生物 类型	放线菌—— 链霉菌	细菌—— 大肠杆菌	霉菌—— 青霉菌	真菌—— 酵母菌
紫外线照射 光复活	2.1×10-6 6.6×10-1	4.5×10-6 1.2×10-1	5.5×10-4 2.5×10-1	1.1×10-5 1.1×10-5

但是也发现芽孢杆菌和固氮菌以及乳酸菌属没有光复活现象，前者是因为它们对光敏感，后者是因为需要较复杂的营养条件，所以仅仅满足光条件还不能使其恢复。
用223～300nm波长的远紫外线照射，对团藻的纤毛运动及整个细胞的运动可产生两种不同的抑制： 一种是照射后立即出现抑制，其作用光谱与蛋白质的吸收光谱一致； 另一种是照射后一周才出现抑制，其作用光谱与DNA的吸收光谱一致。这两种抑制作用都可以在照射后自动恢复，达到原来活动程度的60%，但如用500～580nm波长的光照则可使其运动完全恢复。
1958年Rupert与Goodgal首次进行了体外试验。他们从嗜血流感菌的抗链霉素菌株中提取DNA作为转化因子，加入到对链霉素敏感的菌株的培养基中，可使许多细胞对链霉素由敏感转变成有抗性。若将DNA提取物在加入培养基前，用254nm波长的紫外线照射，则DNA的转化能力就减弱或消失。但是，若将紫外线照射过的DNA与大肠杆菌提取液放在一起，并加入Mg++再照光，DNA的转化能力就恢复。若紫外线照射过的DNA不与大肠杆菌提取液放在一起，单独照光就不能恢复转化能力。以后，Rupert又在酵母提取液中发现此现象，进而从酵母液中分离出一种酶，这种酶与光有密切关系，称为光复活酶。
光复活作用的特点 一般认为在紫外线照射停止后，立即照射可见光才有效，时间间隔愈长，效果愈差。在一定温度范围内，照射时温度愈低，则在增加温度后，其光复活效率也愈高，说明过程中有暗反应存在。但光复活作用并不以氧为条件，同样也不受氰化钾抑制，这说明它是一种光化学过程。光复活作用中损伤光的波长一般为220～300nm，若加长波长损伤光本身就可能成为复活光，复活光波长一般认为在310～510nm范围内，而以380nm左右最有效，若波长短于310nm，它本身又会成为损伤光。但是也发现复活光可以比损伤光波长更短的现象，所以实际情况十分复杂。例如用239nm照射草履虫，受到抑制的运动能力可以光复活，而用226nm波长的紫外线照射引起的损伤就不能光复活。因此有人把光损伤分为“能光复活的损伤”与“不能光复活的损伤”两种。Jagger从分子水平提出了生色团与复活区的概念。所谓复活区是指受紫外线作用而产生损伤的大结构，这种结构的损伤可以进行光复活。生色团是指吸收复活光的分子或分子的一部分。生色团与复活区在分子水平上可以是同一分子，也可以是不同的分子。对生色团的分析通常是用光复活的作用光谱与某种物质的吸收光谱相比较而得出的。某种物质的吸收光谱若与光复活的作用光谱一致，就说明这种物质是生色团。蛋白质与核酸可以做为最初的复活区，同样蛋白质与核酸或其分子的某一部分也可做为光复活的生色团。
Rupert做了系统的转化因子的实验，并根据Beukers与Berends提出的二聚体的概念，提出了核酸光复活的机理，他认为DNA是复活区（即受损伤的物质），而生色团是一种复活酶。当DNA受紫外线照射时，产生胸腺嘧啶二聚体(TT)，这种受损伤的DNA与酶结合，在光作用下，二聚体可断裂成原来的单体。光复活酶不仅能使TT断裂成单体，而且也能使其他嘧啶二聚体断裂成单体。
间接光复活 还有一种没有光复活酶参与的光复活现象。这种现象是由近紫外线照射引起的呼吸阻碍与DNA合成和细胞分裂的阻碍等引起的生长延迟，在310～370nm波长复活光作用下可使之恢复。这种复活有人叫做间接光复活。