科学家发现时钟基因如何唤醒绿藻

2021-10-08 08:27:11
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  日本名古屋大学的一组研究人员发现了绿藻中昼夜节律从昼夜转变的机制。该发现发表在《PLOSGenetics》杂志上,可用于绿藻生产更多的脂肪,是可持续的生物燃料来源。

  绿藻类光合生物主要生活在湖泊、池塘和农产品脂类内部。像大多数生物一样,绿藻具有昼夜节奏,调节其日常光合作用。然而,它们的昼夜节律的机制以前没有被解释过。
  名古屋大学基因研究中心的Takuy??amatsuo团队及其同事使用淡水绿藻Chlamydomonashreinhardtiiii进行昼夜节律研究。
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  松尾说:我们以前发现ROC75这个基因以某种方式参加了线藻的昼夜节奏。在这项新研究中,研究小组进一步研究了ROC75在同一种类中的作用。结果显示,ROC75基因从黎明到白天起作用,通过抑制夜间阶段性钟表基因的活性,有助于将绿藻的昼夜节律从夜晚变成白天。
  为了证明这一点,研究组人为地控制了ROC75的活性。当ROC75被抑制时,没有观察到藻类的昼夜节律。然后,当ROC75的活性恢复时,昼夜节律恢复。此外,经过多次实验,研究人员发现,藻类的生物钟已经重新开始,就像早上到来一样持续滴答滴答。因此,研究团队得出结论,ROC75将绿藻的昼夜节律从夜晚转变为白天起着至关重要的作用。
  这项研究表明,通过控制ROC75的活性,我们可以随时随地唤醒绿藻,从而增强其光合活性。这样,我们就可以使绿藻产生更多的脂质,这些脂质可以转化为生物燃料。”松尾说。
  ROC75的作用反映了绿藻在进化过程中决定继续在水中生活后采用的生存战略。我相信这项研究在理解昼夜生物钟的机制和进化历史上迈出了一步绿色植物。
  论文《ROC75作为线藻昼夜节律振荡器白天成分的作用》发表在2020年6月17日的PLOS机Genetics杂志上。