Ultravioletinė šviesa UV-B yra svarbi signalo molekulė, kuri atlieka pagrindinį reguliavimo vaidmenį žaliųjų augalų augimui, metabolizmui ir vystymuisi, pvz., Reguliuoja fotomorfogenezę (slopina augalų pailgėjimą, skatina kotilledono atidarymą, skatina flavonoidų ir cianino elementų kaupimąsi, kad būtų išvengta streso ir kt.). Augalų, užkariaujančių žemę, procese jie palaipsniui vystėsi sudėtingus kelius UV-B signalams stebėti ir perduoti. UVR8 (ATSPARUMAS UV SPINDULIAMS LOCUS 8) šiuo metu yra žinomas kaip vienintelis fotoreceptorius žaliuose augaluose, galintis pajusti UV-B spinduliuotę ir perduoti UV-B signalus. Jis gali užbaigti keletą UV-B atsako procesų, sąveikaudamas su tolesniais transkripcijos veiksniais. . Nepaisant to, žmonės vis dar nesutaria dėl UVR8 tarpininkaujamo UV-B signalizavimo kelio augaluose kilmės ir evoliucijos istorijos.
Prieš kelias dienas profesoriaus Zhong Bojian komanda iš Nandzingo normalaus universiteto paskelbė internetinį mokslinį darbą, pavadintą "UV ATSPARUMO LOCUS 8 tarpininkaujamo signalizavimo kilmė ir adaptyvi evoliucija augalų fiziologijos augalų fiziologijos metu", kuris sistemingai paaiškino augalų fiziologijos kilmę ir evoliucijos istoriją. Tyrimas paaiškino skirtingų UV-B signalų takų augalų kilmės grupes ir atskleidė, kad žalieji augalai palaipsniui vystėsi skirtingais UV-B signalizavimo būdais, kad prisitaikytų prie besikeičiančios UV-B aplinkos žemėje.
Tyrėjai pirmą kartą naudojo lyginamąją genomiką ir filogenetinius metodus, kad išanalizuotų pagrindinius UV-B signalizavimo kelio elementus 79 reprezentatyviuose augalų genomuose ir nustatė, kad UV-B receptorius UVR8 pateikia labai konservatyvią evoliucijos istoriją. Tolesni veiksniai ir transkripcijos veiksniai rodo kitokį evoliucinį kursą nei žalieji augalai. Klasikinis UVR8-COP1/SPA-HY5-RUP signalizacijos kelias augaluose kilo iš žaliųjų dumblių. Šio signalinio kelio kilmė suteikia žaliesiems augalams galimybę reaguoti į UV-B spinduliuotę. Filogenetinė analizė parodė, kad tokie elementai kaip BES1/BIM1, WRKY36, MYB73/MYB77 ir PIF yra kilę iš chara, o MYB13 – iš angiospermo protėvių grupės.
Tyrime taip pat rasta įrodymų, susijusių su augalų prisitaikymu prie stiprios UV-B aplinkos žemėje tokiose grupėse kaip žaliosios dumbliai, chara ir samanos, įskaitant teigiamus UVR8 ir RPP atrankos signalus ir tolesnių transkripcijos veiksnių kopijų skaičiaus padidėjimą. Be to, naudojant baltymų sąveikos eksperimentus nustatyta, kad UVR8 sąveikauja su BIM1, WRKY36, MYB73 / MYB77 ankstyvoje sausumos augalų kepenų vilkikėje, kuri toliau palaiko UVR8-BES1 / BIM1, UVR8-WRKY36-HY5 ir UVR8-MYB73/MYB777. Vadovaujasi UV-B signalo kelias kilęs iš ankstyvųjų sausumos augalų. Transkripcijos veiksniai, tokie kaip BES1/BIM1, WRKY36, MYB73/MYB77 ir PIF, yra pagrindiniai hormonų signalizavimo kelio reguliavimo elementai. Tyrimai parodė, kad šių UVR8 tarpininkaujamų signalizacijos būdų sukūrimas suteikia pagrindą ryšiui tarp UV-B signalizavimo ir augalų endogeninių hormonų.
Apibendrinant galima pasakyti, kad augalų sausumos procese klasikinis UVR8-COP1/ SPA-HY5-RUP signalo kelias patyrė adaptyvius pokyčius, kurie skatina žaliuosius augalus atlikti UV-B signalo perkėlimą sausumos stiprioje UV-B aplinkoje. Fiziologinis atsakas. Tuo pačiu metu žalieji augalai taip pat sukūrė įvairius UV-B signalo transdukcijos ir sąveikos mechanizmus su augalų endogeniniais hormonais, išplėsdami SAVO UV-B signalo transdukcijos kelius ir suteikdami jiems prisitaikyti prie besikeičiančios UV-B spinduliuotės aplinkos sausumoje. Bazė. Ši mokslinių tyrimų sistema atskleidžia pagrindinių augalų UV-B signalo transdukcijos komponentų kilmę ir evoliucijos istoriją ir pateikia teorinę nuorodą į išsamų supratimą apie augalų molekulinius mechanizmus, prisitaikančius prie UV-B streso.
Dr. Zhang Zhenhua iš Nandzingo normalaus universiteto gyvosios gamtos mokslų mokyklos yra pirmasis autorius, o profesorius Zhong Bojian yra atitinkamas autorius. Doktorantai Shi Chen ir Liu Hongtao iš Augalų fiziologijos ir ekologijos instituto, Šanchajaus biologijos mokslų institutų, Kinijos mokslų akademijos, dalyvavo moksliniame darbe. Šį tyrimą finansavo Kinijos nacionalinis gamtos mokslų fondas ir Dziangsu provincijos biologiniai pranašumai.
