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秋天的颜色的基因

2019-01-11 11:20:39 • 来源：

研究人员发现，孟德尔的Stay-Green基因编码的一种酶可以从叶绿素中提取镁，从而增加了理解色素如何降解的清晰度。在植物中，色素叶绿素在光合作用中起着重要作用：将太阳光转化为能量的过程。该过程涉及通过从分子中除去一个并将其转移到另一个分子来产生电子流。当电子从叶绿素转移到称为脱镁叶绿素a的化合物时，第一步发生。

秋天的颜色的基因

当叶绿素作为叶子老化或“衰老”的正常部分降解时，会出现秋叶色，在氮循环中起重要作用。当酶从叶绿素中提取镁(Mg)时，会触发叶绿素降解过程。研究人员将这种酶命名为Mg-dechelatase，但从未能够在实验中检测到它的实际存在。

Yokuke Shimoda，Hisashi Ito和北海道大学的Ayumi Tanaka已经证明，已知参与叶绿素降解的基因，称为Stay-Green(SGR)，可编码Mg-dechelatase。

保持绿色突变体允许叶子在衰老期间保持绿色。这个基因是导致格雷戈尔·孟德尔在19世纪建立遗传学基本定律的几个基因之一，同时研究了几代豌豆的特征。然而，长期以来一直不知道该基因实际编码的是什么。

该团队在一种名为thale cress的小型开花植物的完全绿叶中瞬时诱导SGR。他们发现这导致叶绿素水平降低。他们还在试管中用SGR孵育叶绿素，导致其转化为脱镁叶绿素a。叶绿素只能通过从中提取Mg而转化为脱镁叶绿素a。实验强烈表明，Mg-dechelatase通过SGR参与叶绿素降解。

该团队的结果还表明，SGR还可以从嵌入光捕获复合物中的叶绿素中提取Mg ，从而导致其降解。“目前尚不清楚SGR是否通过镁离子酶活性在光合作用过程中提供脱镁叶绿素a中起作用”，Hisashi Ito说。“人们对酶从有机化合物中提取金属离​​子的机制知之甚少。我们的研究可能会发现新的反应机制。”

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