植物如何修復壓力下的 DNA:沙克研究所的發現為開發抗逆作物鋪平道路

编辑者: An goldy

陽光賦予植物生命,卻也持續對其 DNA 造成傷害;而與動物不同,植物無法躲避這種威脅。

它們必須依賴內部的修復機制,而這些機制在負責生長的組織(如形成新葉、根部、花朵與種子的幹細胞區域)中運作得尤為細密。

直到最近,科學家仍未完全理解植物如何在這些關鍵區域精準協調 DNA 的修復工作。

沙克研究所(Salk Institute)的研究人員發現了一種名為 YAF9B 的特化蛋白質,它僅在 DNA 受損後啟動,並集中於生長組織中運作。

這種蛋白質有助於「解開」緊密包裝的染色質,使修復酶能觸及受損部位,從而進行精確修復,而非快速卻易出錯的補救。

與分布廣泛的 YAF9A 不同,YAF9B 扮演著高度專業化「救援者」的角色,負責保護植物未來器官的遺傳穩定性。

這項發表於《美國國家科學院院刊》(PNAS)的研究顯示,植物在演化過程中發展出了一層動物與酵母菌所不具備的額外保護機制。

在乾旱日益加劇、紫外線增強及其他壓力因素並存的環境下,這套系統可能成為培育更具抗逆性農作物的關鍵。

此外,掌握這種高精確度 DNA 修復的機制,亦能改良現有的植物基因編輯技術,因為目前的技術常仰賴快速但精準度較低的修復途徑。

科學家的下一步是釐清 YAF9B 究竟如何協調修復的各個階段,以及為何它在受損發生後顯得尤為重要。

這項發現提醒著我們,即使在最嚴苛的環境下,大自然總能找到維持生命完整性的方法;而人類所需做的,便是深入研究這些機制並將其應用於實踐。

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來源

  • How do plants repair DNA damage while continuing to grow under stress?

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