DNA揭示了植物可以像人类一样制造爱和战争

  植物是自然界中最杰出的化学家之一。它们与动物不同,它们无法躲避食肉动物或病原体,也不能为了寻找伴侣或传播种子而拔掉自己。
  因此,它们制造毒素等化学物质来杀死细菌,制造苦味生物碱以防止食草动物的叮咬,产生甜花蜜和宝石色素,以吸引授粉者或鸟类停止并帮助它们传播种子。
  可以说,化学物质是植物做爱和挑起战争的一种方式。
  但是树木、灌木和花是如何获得这些能力的呢?
  在一项新的研究中,科学家们通过发展栀子来探索这个问题。栀子是一种常绿灌木,有绿色的叶子和白色的叶子,在热带地区经常作为庭院观赏植物种植。
  研究人员首次对栀子的基因组进行了测序。然后他们深入研究了这种植物是如何产生一种名为藏红花的化合物的。这种颜色鲜艳的化学物质使藏红花具有深红的色泽,并使栀子花的果实成熟。
  这项研究确定了与藏红花相关的基因,并在实验室中用于生产藏红花。这项工作包括从栀子中逐步合成藏红花,这为藏红花的大规模生产奠定了基础。科学家认为藏红花具有抗氧化剂的药用特性。
  还讨论了栀子中藏红花的来源。这一发现发表在6月18日的"BMC生物学"杂志上,突出了一种被称为串联基因复制的进化过程的力量。在这种过程中,DNA的偶然复制使生物能够灵活地扩展它们的遗传工具库。这只是植物开发新功能的方法之一,但它是关键之一。
  布法罗大学的生物学家、这项研究的共同作者维克托阿尔伯特博士说:"重要的原则是植物可以重塑事物。"他们可以复制基因试剂盒的某些部分,并稍微调整功能。假设你有螺丝起子,但头很大,使用起来不方便。你可以复制螺丝刀和研磨头,使它更小,以便它适用于小螺丝。同时,你还可以用原来的大头螺丝刀来处理大螺丝。这些植物就是这么做的。
  这项研究的合著者宋景源博士说:"当研究对传统中药和现代生物医学研究都如此重要的植物基因组时,能找到这些分子的‘策略’是令人兴奋的。
  他来自中国中医药资源工程研究中心,该中心隶属于中国医学科学院和北京协和医学院。
  该项目由中国中医药研究院的宋博士和陈士玲博士以及意大利国家新技术、能源和可持续经济发展机构的乔文尼·朱利亚诺博士领导,由中国医学科学院的徐志超博士和浦向东博士以及北京协和医学院的浦向东博士领导。徐博士也是中药资源工程研究中心的附属机构。
  艾伯特是纽约州立大学布法罗分校(State University Of New York At Buffalo)生物科学教授、新加坡南洋大学客座教授。他和他的学生为这项研究做出了重要贡献。他们进行了生物信息学研究,以帮助揭示栀子和咖啡植物中藏红花和咖啡因合成的进化史。
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