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新发现表明藻类固定二氧化碳细胞器的趋同进化

2024-03-01 10:46:37 生活来源：

导读筑波大学的研究人员在海洋藻类绿藻植物中鉴定出了固定CO2的细胞器pyrenoid的蛋白质，并揭示了藻类中各种与pyrenoid相关的蛋白质，这表明不...

筑波大学的研究人员在海洋藻类绿藻植物中鉴定出了固定CO2的细胞器“pyrenoid”的蛋白质，并揭示了藻类中各种与pyrenoid相关的蛋白质，这表明不同藻类中pyrenoid的独立进化。

植物和藻类通过光合作用固定碳，将CO2转化为有机碳。这一生物过程由地球上最丰富的蛋白质 Rubisco 酶催化。在许多藻类中，Rubisco 密集地堆积在一个称为核糖核的微区室中，它在水生环境中 CO2 的积累中发挥着重要作用。

值得注意的是，估计全球大约三分之一的碳固定发生在藻类核内。除了核糖核蛋白的主要成分 Rubisco 之外，大多数藻类中的核糖核蛋白相关蛋白仍不清楚。

在《美国国家科学院院刊》上发表的一项新研究中，通过蛋白质组学方法鉴定了海洋绿蛛藻中的类核蛋白相关蛋白。其中一些蛋白质显然参与类核蛋白的构建和CO2浓度。

有趣的是，迄今为止研究的藻类中已报道了各种类核蛋白相关蛋白，这表明CO2固定细胞器在每个藻类中独立进化。这是分子水平上趋同进化的一个例子。

使用藻类基因的植物基因工程正在进行中，以提高光合作用性能。本文报道的类核蛋白相关蛋白是未来提高作物生产力的潜在基础。

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