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        藍(lán)色基因調(diào)控有助于植物對光線做出正確反應(yīng)
        
			
        
				2019-04-15 10:29:19
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        RIKEN可持續(xù)資源科學(xué)中心(CSRS)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)過程，通過這個(gè)過程，植物中的基因表達(dá)受到光的調(diào)節(jié)。該研究發(fā)表在美國國家科學(xué)院院刊上，發(fā)現(xiàn)藍(lán)光觸發(fā)了基因部分最終表達(dá)的轉(zhuǎn)變。
        

        藍(lán)色基因調(diào)控有助于植物對光線做出正確反應(yīng)
        

        當(dāng)新的幼苗首先從地面出來并暴露在陽光下，尤其是藍(lán)光下時(shí)，它會經(jīng)歷一系列生理變化，使其生長并進(jìn)行光合作用。這些變化是可能的，因?yàn)樗{(lán)光觸發(fā)了某些通常在黑暗中沉默的基因的表達(dá)。CSRS團(tuán)隊(duì)采用了兩種新的分子生物學(xué)技術(shù)與植物一起使用，以揭示這種情況如何發(fā)生。
        

        基因表達(dá)是一個(gè)多步驟的過程。在將基因的DNA轉(zhuǎn)錄為RNA后，從一端到另一端讀取RNA。首先讀取的區(qū)域是稍后讀取的區(qū)域的“上游”。如果遇到“開始”代碼，則該RNA區(qū)域?qū)⒈环g成蛋白質(zhì)。訣竅是單個(gè)基因可以包含一個(gè)以上的起始碼，每個(gè)起始碼觸發(fā)RNA的不同部分的翻譯。由Minami Matsui與RIKEN RNA系統(tǒng)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的Shintaro Iwasaki合作領(lǐng)導(dǎo)的CSRS團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，對于某些基因，使用開始代碼的藍(lán)光變化，確保主序列轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)，然后可以工廠用于光相關(guān)過程。
        

        “我們發(fā)現(xiàn)植物中的許多mRNA轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)在藍(lán)光的存在下發(fā)生變化，”Matsui解釋說。“具體來說，他們從上游站點(diǎn)變?yōu)橄掠握军c(diǎn)。”該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用上游啟動代碼時(shí)，它實(shí)際上禁止使用下游啟動代碼，甚至可能導(dǎo)致RNA的惡化。“沒有光，這些mRNA就注定失敗了，與光合作用或光形態(tài)發(fā)生有關(guān)的不必要的蛋白質(zhì)合成被阻斷了。”
        

        起始碼的變化意味著當(dāng)幼苗第一次遇到光時(shí)，RNA保持穩(wěn)定并且光依賴性過程可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)牡鞍踪|(zhì)合成。
        

        雖然這項(xiàng)研究的目的是研究植物中基因表達(dá)的輕微變化是如何發(fā)生的，但Matsui認(rèn)為，基于環(huán)境因素選擇起始代碼的基本調(diào)控過程對于動物研究也是廣泛而且重要的。
        

        就植物而言，了解這一過程在幾個(gè)方面可能是有益的。“我們可以設(shè)法嚴(yán)密控制蛋白質(zhì)的表達(dá)，這些蛋白質(zhì)在不適當(dāng)?shù)纳項(xiàng)l件下表達(dá)時(shí)會對植物造成傷害，”松井說。“從長遠(yuǎn)來看，我們將能夠通過合成途徑更有效地控制有用蛋白質(zhì)和化學(xué)品的植物生產(chǎn)。”
        
			

			
          
        
			
        
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