據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，美國卡內(nèi)基學(xué)院、加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校與美國能源部聯(lián)合研究院利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)工具，分析了28種植物中與光合作用相關(guān)的基因組，編制出與光合作用有關(guān)的597個(gè)編碼基因蛋白的詳細(xì)目錄，從而可更好地從基因?qū)W角度研究支撐植物生理與生態(tài)的各種生物過程。研究論文發(fā)表在最新一期《生物化學(xué)雜志》上。  

        這597個(gè)來自植物和綠藻基因組的編碼蛋白，稱為GreenCut蛋白質(zhì)，是光合生物特有的蛋白。其中286個(gè)是當(dāng)前已知的功能蛋白，剩下的311個(gè)尚無法與特定的生物過程聯(lián)系起來。

　　葉綠體是進(jìn)行光合作用的工作間，有52%的GreenCut蛋白質(zhì)位于葉綠體上。目前人們普遍認(rèn)為，葉綠體是從一種能進(jìn)行光合作用的單細(xì)胞細(xì)菌——藻青菌進(jìn)化而來。大約15億年前，藻青菌被更加復(fù)雜的、不能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞所吞噬，兩種生物之間形成了最早的共生關(guān)系。在進(jìn)化過程中，藻青菌將它的大部分基因信息轉(zhuǎn)移給了宿主生物的細(xì)胞核，喪失了獨(dú)立生存能力。

　　“這種基因減退的藻青菌是葉綠體的基礎(chǔ)，卻保持了它的光合作用能力和某些基本的代謝功能，如合成氨基酸和脂肪。葉綠體中發(fā)生的這些過程，也必須和其他代謝過程緊密結(jié)合在一起。”卡內(nèi)基學(xué)院研究員格魯斯曼解釋說。

　　最近發(fā)現(xiàn)的證據(jù)表明，并非所有的GreenCut蛋白質(zhì)都在葉綠體上，許多參與光合作用的GreenCut蛋白對(duì)于植物其他功能作用也起著關(guān)鍵作用，可能涉及新陳代謝調(diào)控、DNA轉(zhuǎn)錄控制、線粒體產(chǎn)生能量、過氧物酶體（能凈化室內(nèi)空氣）等細(xì)胞器正常功能的發(fā)揮。

　　進(jìn)一步擴(kuò)展研究范圍之后，研究人員還發(fā)現(xiàn)，在古老的藻青菌、紅藻及硅藻等其他單細(xì)胞藻類中，也保留了多種GreenCut蛋白質(zhì)。格魯斯曼表示，比較多種生物中所含有的GreenCut蛋白質(zhì)，有助于進(jìn)一步揭開這些蛋白質(zhì)在光合細(xì)胞中的作用，研究葉綠體的進(jìn)化過程，以及在不同條件下，光合細(xì)胞是如何調(diào)整變化以適應(yīng)生存環(huán)境的。