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植物光反应调节机制研究新进展
作者: 发布于:2011/5/6 17:45:43 点击量:

来自美国康奈尔大学BoyceThompson植物研究所(BoyceThompsonInstitute),德州大学生物学系等处的研究人员进一步研究了植物光反应调节机制,发现两种光反应关键蛋白:FHY3和FAR1能共同作用,调节另一对蛋白(FHY1和FHL)的表达。这为了解植物光反应调节机制,以及植物光信号传导提供了重要资料。这一研究成果公布在《Science》杂志上。

  光合作用(Photosynthesis)是植物、藻类和某些细菌利用叶绿素,在可见光的照射下,将二氧化碳和水转化为葡萄糖,并释放出氧气的生化过程。对于生物界的几乎所有生物来说,这个过程是它们赖以生存的关键,而地球上的碳氧循环,光合作用也是必不可少的。光合作用可分为光反应和暗反应两个步骤,光反应能光解水,产生氧气,将光能转变成化学能,产生ATP,为暗反应提供能量。

  FHY3和FAR1是两种光调节基因转录调控因子,之前的研究发现FHY1和FHL是植物光反应的关键参与蛋白,但是其在光反应机制调节中的具体作用还不为人知。

  在这篇文章中,研究人员以拟南芥(Arabidopsis)作为实验对象,发现拟南芥在未暴露于光之前,就为光反应作了准备。这种准备包括产生一对紧密相关的蛋白——FHY3和FAR1,这两种蛋白的产生会提升另一对蛋白(FHY1和FHL)的含量。

  此外,研究人员还发现FHY3和FAR1蛋白与光敏色素A(PhyA)之间存在一个负反馈环(negativefeedbackloop),即细胞核中积聚的光敏色素A越多,产生的FHY3和FAR1蛋白就越少,这样进入细胞核的光敏色素A就越少。Wang表示,“这一反馈环就像是一个内置的刹车,限制了光反应的信号传导。”

  而且研究人员还发现,FHY3和FAR1蛋白与某些酶之间存在相似性,这些酶是由跳跃基因(jumpinggenes)产生的,因此研究人员认为,这表明,FHY3和FAR1蛋白可能是由跳跃基因进化来的。如果确实如此,那么可能正是这一重要的进化过程帮助开花植物在地球上生存下来。(生物通:万纹)



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