植物利用光進行生長被很多人視為理所當然的事，實際上我們對于其中的機制所知并不多。美國科學家進行的一項最新研究，揭示了參與植物光反應蛋白的特殊生成機制。這一發現大大提高了人們對于植物光反應調節機制的認識。相關論文11月23日發表于《科學》（Science）雜志上。
圖片說明：植物光反應過程非常復雜，包括多種蛋白的參與。
（圖片來源：Zina Deretsky, National Science Foundation）
此次研究由美國國家科學基金會（NSF）資助，領導者是美國鮑依斯·湯普森植物研究所（Boyce Thompson Institute for Plant Research）的Haiyang Wang。研究人員利用擬南芥（Arabidopsis）作為實驗對象，發現擬南芥在未暴露于光之前，就為光反應作了準備。這種準備包括產生一對緊密相關的蛋白——FHY3和FAR1，這兩種蛋白的產生會提升另一對蛋白（FHY1和FHL）的含量。之前的研究已經確定，FHY1和FHL是植物光反應的關鍵參與蛋白。
Wang說，植物這種為光反應儲存蛋白的行為，就好比是旅行者在夜晚為汽車加滿油，以方便在天一亮就踏上旅程。
雖然之前的研究已大致確定了植物光反應的步驟，不過FHY3和FAR1調節光反應機制的發現為科學家理解這一過程提供了新的視角。
此外，研究人員還發現FHY3和FAR1蛋白與光敏色素A之間存在一個負反饋環（negative feedback loop），即細胞核中積聚的光敏色素A越多，產生的FHY3 /和FAR1蛋白就越少，這樣輸入細胞核的光敏色素A就越少。Wang說：“這一反饋環就像是一個內置的剎車，限制了光反應的流動。”
研究人員還發現，FHY3 和 FAR1蛋白與某些酶之間存在相似性，這些酶是由跳躍基因（jumping genes）產生的。研究人員認為，這表明，FHY3和FAR1蛋白可能是由跳躍基因進化來的。如果確實如此，那么可能正是這一重要的進化過程幫助開花植物在地球上生存下來。
（《科學》（Science），Vol. 318. no. 5854，pp. 1302 – 1305，Rongcheng Lin，Haiyang Wang）
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《科學》發表論文摘要
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