科学家编光合作用蛋白质目录 生物过程

近日，美国物理学家组织网报道了一项重大发现。由美国卡内基学院、加利福尼亚大学洛杉矶分校以及美国能源部联合研究院的研究团队，借助先进的计算机工具，对28种植物中与光合作用相关的基因组进行了深入分析，并成功编制了一份详尽的目录，列出了总共597个与光合作用相关的编码基因蛋白。这一突破性的研究为从基因学角度深入探索支撑植物生理与生态的各种生物过程开辟了新的道路，相关论文已在《生物化学杂志》上发表。

这些被称为GreenCut蛋白质的597个编码蛋白，是光合生物所特有的。其中，286个蛋白的功能已经明确，剩下的311个则与特定的生物过程尚未建立联系。作为进行光合作用的主要场所——叶绿体，有52%的GreenCut蛋白质位于其上。

叶绿体的起源可追溯至大约15亿年前，当时一种名为藻青菌的能进行光合作用的单细胞细菌，被更复杂的、不能进行光合作用的细胞所吞噬，二者之间形成了最早的共生关系。在随后的进化过程中，藻青菌将其大部分基因信息转移给了宿主细胞的细胞核，并丧失了独立生存能力，但即使如此，它仍保留了其光合作用能力和某些基本的代谢功能。对此，卡内基学院的研究员格鲁斯曼指出：“尽管藻青菌的基因有所衰退，但它们构成了叶绿体的基础。”

最新研究发现，并非所有的GreenCut蛋白质都局限于叶绿体内部。许多参与光合作用的GreenCut蛋白在植物的其他功能中也发挥着至关重要的作用。这些蛋白质可能涉及到新陈代谢调控、DNA转录控制、线粒体能量产生以及净化室内空气的过氧物酶体等细胞器的正常功能。格鲁斯曼进一步表示，通过研究不同生物中GreenCut蛋白质的比较，将有助于揭示这些蛋白质在光合细胞中的作用机制、叶绿体的进化过程以及光合细胞如何适应不同生存环境的变化。这一研究不仅为我们提供了对植物基因学的新理解，也为未来农业、生物技术和环境科学等领域的创新提供了宝贵的资源。