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植物光反應調節機制研究新進展
作者: 發布于:2011/5/6 17:45:43 點擊量:

來自美國康奈爾大學BoyceThompson植物研究所(BoyceThompsonInstitute),德州大學生物學系等處的研究人員進一步研究了植物光反應調節機制,發現兩種光反應關鍵蛋白:FHY3和FAR1能共同作用,調節另一對蛋白(FHY1和FHL)的表達。這為了解植物光反應調節機制,以及植物光信號傳導提供了重要資料。這一研究成果公布在《Science》雜志上。

  光合作用(Photosynthesis)是植物、藻類和某些細菌利用葉綠素,在可見光的照射下,將二氧化碳和水轉化為葡萄糖,并釋放出氧氣的生化過程。對于生物界的幾乎所有生物來說,這個過程是它們賴以生存的關鍵,而地球上的碳氧循環,光合作用也是必不可少的。光合作用可分為光反應和暗反應兩個步驟,光反應能光解水,產生氧氣,將光能轉變成化學能,產生ATP,為暗反應提供能量。

  FHY3和FAR1是兩種光調節基因轉錄調控因子,之前的研究發現FHY1和FHL是植物光反應的關鍵參與蛋白,但是其在光反應機制調節中的具體作用還不為人知。

  在這篇文章中,研究人員以擬南芥(Arabidopsis)作為實驗對象,發現擬南芥在未暴露于光之前,就為光反應作了準備。這種準備包括產生一對緊密相關的蛋白——FHY3和FAR1,這兩種蛋白的產生會提升另一對蛋白(FHY1和FHL)的含量。

  此外,研究人員還發現FHY3和FAR1蛋白與光敏色素A(PhyA)之間存在一個負反饋環(negativefeedbackloop),即細胞核中積聚的光敏色素A越多,產生的FHY3和FAR1蛋白就越少,這樣進入細胞核的光敏色素A就越少。Wang表示,“這一反饋環就像是一個內置的剎車,限制了光反應的信號傳導。”

  而且研究人員還發現,FHY3和FAR1蛋白與某些酶之間存在相似性,這些酶是由跳躍基因(jumpinggenes)產生的,因此研究人員認為,這表明,FHY3和FAR1蛋白可能是由跳躍基因進化來的。如果確實如此,那么可能正是這一重要的進化過程幫助開花植物在地球上生存下來。(生物通:萬紋)



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