2023年12月7日,普林斯顿大学等机构的研究人员在Cell上发表了题为Systematic identification and characterization of genes in the regulation and biogenesis of photosynthetic machinery的文章。
光合作用是粮食生产和地球生物地球化学的核心,然而对其调控的分子基础知之甚少。
该研究使用真核藻类莱茵衣藻模型中的高通量遗传学技术,以高信心(错误发现率[ FDR ] < 0.11)鉴定了光合作用所需的70个缺乏特征的基因。然后,研究人员通过提供突变菌株的蛋白质组资源来实现这些基因的功能角色塑造,每个突变菌株都缺少一个这样的基因。这些数据允许将34个基因分配到一个或多个特定的光合作用复合物的生物发生或调控中。进一步的分析揭示了至少七种蛋白质的生物发生/调节作用,包括五种光系统 I mRNA 成熟因子,叶绿体翻译因子 MTF1和通过核表达因子调节叶绿体基因的主调节因子 PMR1。
该研究提供了丰富的资源,确定调控和功能基因,并把它们放入途径,从而打开了系统级的理解光合作用的大门。