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      無視植物分子實(shí)際上是一種寶藏
      
			
      
				2019-01-17 10:23:33
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      那里最好的自然化學(xué)家不是科學(xué)家 - 他們是植物。植物繼續(xù)發(fā)展出豐富的小型天然化學(xué)物質(zhì)和受體，因?yàn)樗鼈兇蠹s在4.5億年前開始棲息于陸地?，F(xiàn)在，Salk研究所科學(xué)家于2016年8月11日在“ 細(xì)胞 ”雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究揭示了一種名為Phaseic acid的小型經(jīng)常被忽視的分子的意想不到的作用，該分子在歷史上一直被視為植物中的非活性副產(chǎn)物 - 一種新陳代謝的死胡同。新發(fā)現(xiàn)表明，階段酸及其受體可能共同進(jìn)化成為抗旱和其他生存特性的關(guān)鍵，并可能為開發(fā)能夠抵御氣候變化造成的自然災(zāi)害的新型，更強(qiáng)壯的作物提供信息。
      

      無視植物分子實(shí)際上是一種寶藏
      

      該研究的高級(jí)研究員約瑟夫·諾埃爾(Joseph Noel)是亞瑟和朱莉伍德羅(Arthur and Julie Woodrow)主席，Jack H. Skirball中心教授，他說：“有一些提示認(rèn)為，相位酸不僅僅是一種不活躍的旁觀者，而是一種具有重要作用的植物激素。”化學(xué)生物學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)在Salk。“但是現(xiàn)在，通過使用一系列尖端的生物學(xué)方法，我們更令人信服地表明，相酸可能對(duì)生存至關(guān)重要。”
      

      長(zhǎng)期酸一直存在于其前體 - 脫落酸或ABA的陰影中 - 這在植物研究中是一個(gè)大問題。ABA是一種植物激素，存在于所有陸地植物中，是應(yīng)對(duì)環(huán)境壓力和病原體的關(guān)鍵，特別是警告植物干旱。ABA也因其與水果和蔬菜中的好東西有關(guān)：類胡蘿卜素，如β-胡蘿卜素和番茄紅素。
      

      像所有小型天然分子一樣，ABA通過錯(cuò)綜復(fù)雜的代謝途徑產(chǎn)生，將簡(jiǎn)單的碳基構(gòu)建塊轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)復(fù)雜的天然化學(xué)物質(zhì)，共同傳遞大量信息。一些植物配備有少量ABA受體，每種受體在植物中發(fā)揮各種功能。但矛盾的是，由于它作為主要調(diào)節(jié)劑的作用，ABA本身似乎對(duì)其所有受體具有相同的偏好，這對(duì)于微調(diào)植物功能的控制并不理想。
      

      在這項(xiàng)新研究中，諾埃爾的團(tuán)隊(duì)使用了一種名為擬南芥(Arabidopsis thaliana)的常用植物，并獲得了缺乏處理相酸的酶的品種，實(shí)際上積累了大量的相。
      

      令該組織意外的是，這些植物顯示出種子萌發(fā)時(shí)間的變化，并且它們?cè)跊]有水的情況下存活了更長(zhǎng)的時(shí)間。“這向我們表明，也許我們應(yīng)該考慮將階段酸作為無活性的降解產(chǎn)物，但實(shí)際上作為一種能夠引起其他植物激素變化的分子，”諾埃爾說。
      

      科學(xué)家們進(jìn)行了一系列研究，指出了相酸作為植物激素的作用，例如，向正常幼苗中添加相酸會(huì)引發(fā)許多特定基因的表達(dá)變化，特別是編碼代謝酶的基因，這些基因重疊但也不同于ABA激活的那些。
      

      此外，使用稱為X射線晶體學(xué)的高分辨率成像技術(shù)，該研究小組表明，相位酸與ABA受體結(jié)合，證實(shí)了ABA受體不僅僅能感受到ABA。
      

      這項(xiàng)新研究更廣泛地表明，生物體如何利用小化學(xué)品來產(chǎn)生各種不同的反應(yīng)可能會(huì)更加隱蔽。諾埃爾說，進(jìn)化很可能會(huì)改變其他所謂的新陳代謝終產(chǎn)物。
      

      該研究的第一作者，曾在諾埃爾實(shí)驗(yàn)室擔(dān)任博士后研究員的Jing-Ke Weng，在麻省理工學(xué)院懷特黑德生物醫(yī)學(xué)研究所和生物系建立了一個(gè)獨(dú)立研究小組，該研究小組將繼續(xù)研究以前未被認(rèn)可的植物化學(xué)品。 。“我們希望發(fā)現(xiàn)并了解激素的復(fù)雜性，它們的代謝產(chǎn)物以及它們與各種植物受體的集體相互作用，”翁說。
      

      諾埃爾的團(tuán)隊(duì)將研究激素在植物根部的作用。諾爾說，有證據(jù)表明，在干旱，越冬和土壤中病原體侵襲期間，分離酸和ABA在將植物葉片和莖干中的碳轉(zhuǎn)移到其根部以保護(hù)它們中起作用。“了解植物生物學(xué)的這一領(lǐng)域提供了思考如何減緩氣候變化的新方法。”
      
			

			
        
      
			
      
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