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        秋天的顏色的基因
        
			
        
				2019-01-11 11:20:39
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        研究人員發(fā)現(xiàn)，孟德爾的Stay-Green基因編碼的一種酶可以從葉綠素中提取鎂，從而增加了理解色素如何降解的清晰度。在植物中，色素葉綠素在光合作用中起著重要作用：將太陽光轉(zhuǎn)化為能量的過程。該過程涉及通過從分子中除去一個并將其轉(zhuǎn)移到另一個分子來產(chǎn)生電子流。當電子從葉綠素轉(zhuǎn)移到稱為脫鎂葉綠素a的化合物時，第一步發(fā)生。
        

        秋天的顏色的基因
        

        當葉綠素作為葉子老化或“衰老”的正常部分降解時，會出現(xiàn)秋葉色，在氮循環(huán)中起重要作用。當酶從葉綠素中提取鎂(Mg)時，會觸發(fā)葉綠素降解過程。研究人員將這種酶命名為Mg-dechelatase，但從未能夠在實驗中檢測到它的實際存在。
        

        Yokuke Shimoda，Hisashi Ito和北海道大學的Ayumi Tanaka已經(jīng)證明，已知參與葉綠素降解的基因，稱為Stay-Green(SGR)，可編碼Mg-dechelatase。
        

        保持綠色突變體允許葉子在衰老期間保持綠色。這個基因是導(dǎo)致格雷戈爾·孟德爾在19世紀建立遺傳學基本定律的幾個基因之一，同時研究了幾代豌豆的特征。然而，長期以來一直不知道該基因?qū)嶋H編碼的是什么。
        

        該團隊在一種名為thale cress的小型開花植物的完全綠葉中瞬時誘導(dǎo)SGR。他們發(fā)現(xiàn)這導(dǎo)致葉綠素水平降低。他們還在試管中用SGR孵育葉綠素，導(dǎo)致其轉(zhuǎn)化為脫鎂葉綠素a。葉綠素只能通過從中提取Mg而轉(zhuǎn)化為脫鎂葉綠素a。實驗強烈表明，Mg-dechelatase通過SGR參與葉綠素降解。
        

        該團隊的結(jié)果還表明，SGR還可以從嵌入光捕獲復(fù)合物中的葉綠素中提取Mg ，從而導(dǎo)致其降解。“目前尚不清楚SGR是否通過鎂離子酶活性在光合作用過程中提供脫鎂葉綠素a中起作用”，Hisashi Ito說。“人們對酶從有機化合物中提取金屬離??子的機制知之甚少。我們的研究可能會發(fā)現(xiàn)新的反應(yīng)機制。”
        
			

			
          
        
			
        
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