Ultraviyole ışık UV-B, fotomorfogenezin düzenlenmesi (bitki uzamasının engellenmesi, kolidon açılmasının teşvik edilmesi, stresi önlemek için flavonoidlerin ve siyanin Elementlerin birikmesi vb.) düzenlenmesi gibi yeşil bitkilerin büyümesinde, metabolizmasında ve gelişiminde önemli bir düzenleyici rol oynayan önemli bir sinyal molekülüdür. Bitkilerin toprağı fethetme sürecinde, UV-B sinyallerini algılamak ve iletmek için yavaş yavaş karmaşık yollar geliştirdiler. UVR8 (UV DAYANIKLILIĞI LOCUS 8) şu anda yeşil bitkilerde UV-B radyasyonunu algılayabilen ve UV-B sinyallerini iletebilen tek fotoreceptör olarak bilinmektedir. Aşağı akış transkripsiyon faktörleri ile etkileşime girerek bir dizi UV-B yanıt işlemini tamamlayabilir. . Bununla birlikte, insanlar hala bitkilerde UVR8 aracılı UV-B sinyal yolunun kökeni ve evrim tarihi hakkında tartışmalara sahiptir.
Birkaç gün önce, Nanjing Normal Üniversitesi'nden Profesör Zhong Bojian'ın ekibi, Bitki Fizyolojisinde bitki karasallaşması sırasında UV DIRENCI LOCUS 8 aracılı sinyalizasyonunun kökeni ve uyarlanabilir evrimi başlıklı çevrimiçi bir araştırma makalesi yayınladı ve bu makale, kökeni ve Evrim tarihini sistematik olarak açıkladı. Çalışma, bitkilerdeki farklı UV-B sinyal yollarının köken gruplarını açıklığa kavuşturdu ve yeşil bitkilerin arazinin değişen UV-B ortamına uyum sağlamak için yavaş yavaş farklı UV-B sinyal yolları geliştirdiğini ortaya koydu.
Araştırmacılar ilk olarak 79 temsili bitki genomunda UV-B sinyal yolunun temel unsurlarını analiz etmek için karşılaştırmalı genomik ve filogenetik yöntemler kullandılar ve UV-B reseptörü UVR8'in çok muhafazakar bir evrimsel tarih sunduğunu buldular. Aşağı akış negatif düzenleyici faktörler ve transkripsiyon faktörleri yeşil bitkilerinkinden farklı bir evrimsel seyir sürmektedir. Bitkilerde klasik UVR8-COP1/SPA-HY5-RUP sinyal yolu yeşil alglerden kaynaklanmıştır. Bu sinyal yolunun kökeni yeşil bitkilere UV-B radyasyonuna yanıt verme yeteneği verir. Filogenetik analizler BES1/BIM1, WRKY36, MYB73/MYB77 ve PIF'ler gibi elementlerin chara, MYB13 gibi elementlerin ise anjiyosperm ata grubundan kaynaklandığını göstermiştir.
Çalışma ayrıca, UVR8 ve RUP'lardaki olumlu seçim sinyalleri ve aşağı akış transkripsiyon faktörlerinin kopyalarının sayısındaki artış da dahil olmak üzere yeşil alg, chara ve yosun gibi gruplar halinde bitkilerin karadaki güçlü UV-B ortamına adaptasyonu ile ilgili kanıtlar buldu. Buna ek olarak, protein etkileşimi deneylerinin kullanımı, UVR8'in UVR8-BES1/BIM1, UVR8-WRKY36-HY5 ve UVR8-MYB73/MYB77'yi daha da destekleyen erken kara tesisi liverwort'ta BIM1, WRKY36, MYB73/MYB77 ile etkileşime girdiğini buldu. Güdümlü UV-B sinyal yolu erken kara tesislerinden kaynaklandı. BES1/BIM1, WRKY36, MYB73/MYB77 ve PIF'ler gibi transkripsiyon faktörleri hormon sinyal yolunun temel düzenleyici unsurlarıdır. Çalışmalar, bu UVR8 aracılı sinyal yollarının kurulmasının UV-B sinyalizasyonu ile bitki endojen hormonları arasındaki bağlantıya zemin hazırladığını göstermiştir.
Özetlemek gerekirse, bitki karasallaştırma sürecinde, klasik UVR8-COP1/SPA-HY5-RUP sinyal yolu, yeşil bitkilerin karasal güçlü UV-B ortamında UV-B sinyal iletimini gerçekleştirmesini teşvik eden uyarlanabilir değişikliklere uğramıştır. Fizyolojik tepki. Aynı zamanda, yeşil bitkiler de çeşitlendirilmiş UV-B sinyal transdüksiyonu ve bitki endojen hormonları ile etkileşim mekanizmaları geliştirmiş, UV-B sinyal transdüksiyon yollarını genişletmiş ve karada değişen UV-B radyasyon ortamına uyum sağlamalarını sağlamaktadır. Taban. Bu araştırma sistemi, bitki UV-B sinyal transdüksiyonunun temel bileşenlerinin kökenini ve evrim tarihini ortaya koymakta ve UV-B stresine uyum sağlayan bitkilerin moleküler mekanizmalarının derinlemesine anlaşılması için teorik bir referans sağlamaktadır.
Yaşam Bilimleri Fakültesi'nden Dr. Zhang Zhenhua, Nanjing Normal Üniversitesi ilk yazar ve Profesör Zhong Bojian ilgili yazar. Araştırma çalışmalarına Şanghay Biyolojik Bilimler Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi Bitki Fizyolojisi ve Ekoloji Enstitüsü'nden doktora adayları Shi Chen ve Liu Hongtao katıldı. Bu araştırma Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı ve Jiangsu Eyaleti'nin Biyolojik Avantajları tarafından finanse edildi.
