廣告植物細胞中的葉綠體基因轉(zhuǎn)錄機器控制著葉綠體的發(fā)育過程，并在調(diào)控植物光合作用中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。但是葉綠體基因轉(zhuǎn)錄機器構(gòu)造一直是未解之謎。中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心張余研究團隊與合作者，通過多年研究，揭開了葉綠體基因轉(zhuǎn)錄機器構(gòu)造。該成果于北京時間3月1日在國際學(xué)術(shù)期刊《細胞》發(fā)表。
△科研人員正在觀察植物葉綠體基因轉(zhuǎn)錄機器的冷凍樣品
植物細胞的葉綠體是植物細胞特殊的一個細胞器，它的主要功能是幫助植物來進行光合作用，將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能，將大氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)變成有機物，為我們?nèi)祟愄峁┠芰?。這項研究中，科研人員成功解析了葉綠體基因轉(zhuǎn)錄機器的三維結(jié)構(gòu)，葉綠體基因轉(zhuǎn)錄機器負責(zé)葉綠體基因信息的讀取和輸出。知道了這個三維結(jié)構(gòu)，人類就能了解葉綠體是怎么轉(zhuǎn)錄的，如何調(diào)控光合作用系統(tǒng)，從而幫助植物更好地生長。中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員張余介紹，科研團隊采取通過葉綠體轉(zhuǎn)化技術(shù)，在葉綠體的基因組中間打上了穩(wěn)定的、能夠進行蛋白質(zhì)純化的標(biāo)簽，通過這種方式獲得了穩(wěn)定轉(zhuǎn)基因的煙草，從煙草組織里面獲取了高質(zhì)量的葉綠體基因轉(zhuǎn)錄機器。隨后科研人員利用冷凍電鏡的方式，來解析了這個蛋白質(zhì)機器的三維結(jié)構(gòu)，然后從這個三維結(jié)構(gòu)，了解了它的構(gòu)造、工作方式、調(diào)控方式。
據(jù)了解，此項研究將有助于提高植物的光合作用效率和吸收二氧化碳的能力，未來有望在提升農(nóng)作物產(chǎn)量等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
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