大多數(shù)的植物總是設(shè)法讓自己向著太陽(yáng)。來(lái)自哥德堡大學(xué)的科學(xué)家們與芬蘭的同事們合作，了解了植物細(xì)胞中的光敏蛋白在發(fā)現(xiàn)光線時(shí)所做出的改變。研究結(jié)果發(fā)表在4月30日的《自然》（Nature）雜志上。

相關(guān)的蛋白家族被稱作為“光敏色素”家族，這些蛋白存在于所有植物的葉子中。它們檢測(cè)到光線的存在會(huì)告知細(xì)胞所處的是白天還是黑夜，植物是在蔭涼處或是在太陽(yáng)下。

哥德堡大學(xué)化學(xué)與分子生物學(xué)系Sebastian Westenhoff說(shuō)：“你可以將它們視作是植物的‘眼睛’。我們的研究揭示了這些眼睛在分子水平上的作用機(jī)制。”

光照下分子發(fā)生變化

大多數(shù)的植物都會(huì)設(shè)法避開(kāi)陰暗，趨光生長(zhǎng)，這使得它們能夠通過(guò)光合作用來(lái)消耗更多的二氧化碳。稱作為“光敏色素”的蛋白控制了這一過(guò)程。通過(guò)光輻射植物中的光敏色素發(fā)生改變，將一些信號(hào)傳遞給細(xì)胞。

像大多數(shù)的蛋白質(zhì)一樣，光敏色素具有一個(gè)三維分子結(jié)構(gòu)。光敏色素吸收光線，蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。

由于從細(xì)菌中能夠獲得從事研究所需的充足材料，在這篇新文章中，科學(xué)家們研究了細(xì)菌光敏蛋白所發(fā)生的這種結(jié)構(gòu)改變。

“我們已經(jīng)知道發(fā)生了某些形式的結(jié)構(gòu)改變，隨后一些光信號(hào)被轉(zhuǎn)遞給細(xì)胞。但我們并不知道這一結(jié)構(gòu)是如何發(fā)生改變的，這就是我們所揭示的方面。結(jié)果表明，幾乎整個(gè)分子被重建，”Sebastian Westenhoff說(shuō)。

更高效的作物

這一研究發(fā)現(xiàn)增進(jìn)了我們對(duì)于光敏色素作用機(jī)制的了解。這有可能反過(guò)來(lái)促成一些新的策略，開(kāi)發(fā)出能夠在少光的地方生長(zhǎng)的、更為高效的作物。

 “蛋白質(zhì)是生命的工廠和機(jī)器，當(dāng)它們執(zhí)行特定任務(wù)時(shí)它們的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變。目前，要確定這些改變通常來(lái)說(shuō)是不可能的。但我相信我們可以利用類似的實(shí)驗(yàn)來(lái)確定光敏色素以及其他蛋白許多重要的結(jié)構(gòu)改變，”Sebastian Westenhoff說(shuō)。

新的檢測(cè)方法

Sebastian Westenhoff開(kāi)發(fā)的一種新檢測(cè)方法使得這一研究變?yōu)榭赡?。這種方法是基于利用激光來(lái)引發(fā)結(jié)構(gòu)的改變。隨后利用X-射線來(lái)成像這些結(jié)構(gòu)變化。

這一項(xiàng)目起源于2年前芬蘭于韋斯屈萊大學(xué)科學(xué)家Janne Ihalainen制定的一個(gè)方案。“他問(wèn)我們是否能夠利用我的方法來(lái)研究光敏色素，近期他也開(kāi)始啟動(dòng)了對(duì)光敏色素的研究，”Sebastian Westenhoff說(shuō)。