解開葉綠體遺傳學 科學家們將植物健康的關(guān)鍵基因分離出來
適當?shù)腄NA遺傳對于健康的細胞生長和分裂至關(guān)重要。葉綠體中發(fā)現(xiàn)的遺傳物質(zhì)也是如此：所有植物細胞的能量中心。葉綠體基因組 - 可能是祖先細菌的遺跡 - 被組織成稱為類核的DNA-蛋白質(zhì)復合物。雖然顯著工作已經(jīng)完成，了解DNA在植物的核動態(tài)的細胞，鮮為人知的是，葉綠體類核的動態(tài)?，F(xiàn)在，京都大學的Yusuke Kobayashi和Yoshiki Nishimura，山口大學的Osami Misumi以及其他合作者已經(jīng)分離并鑒定了葉綠體中的蛋白質(zhì)，這對于正確的類核分離至關(guān)重要。他們的研究結(jié)果最近發(fā)表在“ 科學 ”雜志上。
“為了解葉綠體類核的動態(tài)，我們關(guān)注它們在綠藻Chlamydomonas reinhardtii葉綠體分裂過程中的行為，”Nishimura解釋說。“我們篩選了大約6,000個DNA中隨機突變的樣本，然后分離出那些有缺陷的類核分離的樣本。”
其中一個突變體被發(fā)現(xiàn)在團隊稱為moc1的基因中存在缺陷，即“Monokaryotic Chloroplast 1”。該突變體中的葉綠體僅具有單個類核，并且在葉綠體分裂期間顯示出不均等的分離。然后在通常用于研究的擬南芥(Arabidopsis thaliana)的陸地植物中發(fā)現(xiàn)同源的moc1基因。當突變時，研究人員發(fā)現(xiàn)這些生物體表現(xiàn)出生長缺陷和異常的類核分離。
在對這種新基因進行了廣泛分析后，研究小組發(fā)現(xiàn)moc1作為葉綠體特異性的'Holliday連接解離酶'起作用，西村繼續(xù)說，“在解開稱為Holliday連接的DNA結(jié)構(gòu)中非常重要。這些基因在葉綠體中從未發(fā)現(xiàn)過。 ， 到現(xiàn)在。”
繼續(xù)他們的研究，研究人員成功地通過使用高速原子力顯微鏡和DNA折紙技術(shù)可視化moc1在霍利迪連接處的活動。他們觀察到moc1與Holliday連接的核心結(jié)合并對稱地切割它們。
該團隊的發(fā)現(xiàn)提高了對維持葉綠體 DNA 的高度復雜結(jié)構(gòu)的理解，葉綠體 DNA的正常功能對于良好的細胞健康至關(guān)重要。
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