中国基因网

中国基因网您的位置：首页 >行业资讯 >

忽视植物分子其实是一种财富

2019-01-11 17:28:54 • 来源：

世界上最好的天然化学家不是科学家，而是植物。自从大约4.5亿年前植物开始栖息在陆地上以来，它们不断进化出丰富的小型天然化学物质和受体。

忽视植物分子其实是一种财富

现在，索尔克研究所的科学家们在2016年8月11日的《细胞》杂志上发表的一项研究揭示了一种经常被忽视的叫做相酸的小分子的意想不到的作用。新的发现表明，相溶性酸及其受体可能共同进化，成为耐旱和其他生存性状的关键，并可能为培育耐受气候变化造成的自然灾害的更耐寒的新作物提供信息。

“有一些暗示phaseic酸不仅是一个不活动的旁观者,但植物激素与一个重要的角色,”这项研究的高级研究员约瑟夫·诺埃尔说,亚瑟和朱莉持有人伍德罗椅子和教授杰克·h·史葛柏索尔克化学生物学和蛋白质组学中心。“但现在，通过使用一系列尖端的生物方法，我们更有说服力地证明，邻苯二甲酸可能对生存很重要。”

在植物研究中，邻苯二甲酸作为一种重要的前驱物，长期以来一直处于其前身脱落酸(aba)的阴影之下。ABA是一种植物激素，存在于所有的陆地植物中，是应对环境压力和病原体的关键，特别是对植物干旱情况的警报。ABA也因其与水果和蔬菜中的有益物质——类胡萝卜素，如-胡萝卜素和番茄红素——的联系而闻名。

像所有的自然小分子一样，ABA是通过复杂的代谢途径产生的，这种代谢途径将简单的碳基构建块转化为结构复杂的自然化学物质，共同传递大量的信息。有些植物具有多种ABA受体，每一种受体在植物中都发挥着不同的作用。但矛盾的是，ABA作为一个主调控因子，它本身似乎对所有受体都有相同的偏好，这并不适合对植物功能进行微调控制。

在新的研究中，Noel的团队使用了一种被广泛研究的植物拟南芥，并获得了缺乏处理酸的酶的品种，实际上积累了大量的酸。

令研究小组惊讶的是，这些植物的种子萌发时间发生了变化，在没有水的情况下存活了更长的时间。诺埃尔说:“这向我们表明，也许我们不应该把相思酸看作是一种非活性的降解产物，而应该把它看作一种分子，它有自己的能力像其他植物激素一样引起变化。”

科学家们进行了一系列的研究指向phaseic酸作为一种植物激素的作用,例如显示添加phaseic酸正常幼苗引发许多特定基因的表达变化,特别是基因编码代谢酶,重叠,也不同于那些由ABA激活。

此外，通过一种叫做x射线晶体学的高分辨率成像技术，研究小组发现，大豆酸与ABA的受体结合在一起，从而巩固了ABA的受体不仅仅能感知ABA的证据。

这项新研究从更广泛的层面上表明，生物如何利用小的化学物质来产生各种不同的反应，可能隐藏着更多的复杂性。诺埃尔说，进化很可能重新利用了其他所谓的新陈代谢的最终产物。

该研究的第一作者翁京可(Jing-Ke Weng)曾是诺埃尔实验室的博士后研究员，他在麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)的怀特黑德生物医学研究所(Whitehead Institute for Biomedical research)和生物学系内成立了一个独立的研究小组，将继续探索以前不为人知的植物化学物质。翁说:“我们希望发现并理解激素的复杂性，它们的代谢物以及它们与各种植物受体的共同作用。”

Noel的团队将研究植物根部荷尔蒙的作用。诺埃尔说，有证据表明，在干旱、越冬和土壤中的病原体侵袭期间，大豆酸和ABA在将碳从植物的叶子和茎部转移到根部的过程中发挥了作用。“了解植物生物学的这一领域为思考我们如何减缓气候变化提供了新的途径。”

郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如有侵权行为，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。

推荐内容