我国科研人员成功解析叶绿体基因转录机器构造

植物细胞中的叶绿体基因转录机器控制着叶绿体的发育过程,并在调控植物光合作用中发挥着关键作用。但是叶绿体基因转录机器构造一直是未解之谜。中国科学院分子植物科学卓越创新中心张余研究团队与合作者,通过多年研究,揭开了叶绿体基因转录机器构造。该成果于北京时间3月1日在国际学术期刊《细胞》发表。
△科研人员正在观察植物叶绿体基因转录机器的冷冻样品
植物细胞的叶绿体是植物细胞特殊的一个细胞器,它的主要功能是帮助植物来进行光合作用,将光能转变成化学能,将大气中的二氧化碳转变成有机物,为我们人类提供能量。这项研究中,科研人员成功解析了叶绿体基因转录机器的三维结构,叶绿体基因转录机器负责叶绿体基因信息的读取和输出。知道了这个三维结构,人类就能了解叶绿体是怎么转录的,如何调控光合作用系统,从而帮助植物更好地生长。中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员张余介绍,科研团队采取通过叶绿体转化技术,在叶绿体的基因组中间打上了稳定的、能够进行蛋白质纯化的标签,通过这种方式获得了稳定转基因的烟草,从烟草组织里面获取了高质量的叶绿体基因转录机器。随后科研人员利用冷冻电镜的方式,来解析了这个蛋白质机器的三维结构,然后从这个三维结构,了解了它的构造、工作方式、调控方式。
据了解,此项研究将有助于提高植物的光合作用效率和吸收二氧化碳的能力,未来有望在提升农作物产量等领域发挥重要作用。


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