光合作用的「这座桥」 解开叶绿体运作之谜
中央研究院分子生物研究所的李秀敏特聘研究员及其团队经过长达七年的艰苦,取得了重大科研成果。他们创造性地找到了一个名为TIC236的桥梁信道,这一发现成功破解了叶绿体运作的神秘面纱。这一重要突破不仅揭示了蛋白质如何穿越叶绿体外围的双层膜,还有助于我们深入了解叶绿体的构造和植物的演化史。这项成果已经被知名国际期刊《自然》刊登,并获得了专文推荐。
在植物细胞中,叶绿体就像是一座充满生机的“城市农园”,负责生产食物。这个农园中的“工人”就是蛋白质。叶绿体外围的双层膜如同农场周围的两道坚固的城墙,中间还有一条护城河,使得蛋白质无法轻易进入叶绿体内部。
李秀敏研究员形容,TIC236就像是一座关键的桥梁,它在两道城墙间搭建起了通道,使得蛋白质能够顺利进入叶绿体内部开展工作。如果没有TIC236的存在,蛋白质无法穿越双层膜,叶绿体的功能就会受到影响,植物也会在胚胎发育阶段死亡。
这项研究不仅揭示了叶绿体的运作机制,还意外发现了TIC236与蓝绿菌之间的演化关系。研究指出,TIC236是由蓝绿菌的一个类似蛋白演化而来,这为叶绿体的起源提供了重要线索。通过深入研究,科学家们可以进一步追溯叶绿体的演化历史,了解它是由何种蓝绿菌演化而来,甚至找到它的“祖先”。
本次研究还发现了不同的蛋白质运输方式。在细胞中,存在各种胞器,它们采用不同方式让蛋白质进入其中。本研究发现叶绿体是通过搭建桥梁串接双膜的方式让蛋白质通过,而粒线体则是通过让外围双膜在部分地方紧密贴合的方式以利于蛋白质进入。这一发现表明叶绿体和粒线体具有不同的细菌祖先。
在研究过程中,李秀敏团队还突破了材料取得的困难。他们通过从与叶绿体相似但没有叶绿饼的白色体入手,成功找到了蛋白质穿越叶绿体外围双膜的链接桥梁。这一突破使得他们能够将研究成果发表在顶尖的《自然》期刊上。
李秀敏团队的这项研究不仅揭示了叶绿体运作的奥秘,还有助于我们了解植物的演化史和细胞的构造。这项成果对于生物学领域的发展具有重要意义,也为我们进一步生命的奥秘奠定了基础。