绿藻与陆生植物中HCF244同源基因功能保守性揭示psbA(D1)翻译调控新机制

来自前沿的研究团队通过遗传筛选和基因组测序技术，揭示了绿藻莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)中CrHCF244基因对光系统II(PSII)核心蛋白D1亚基(psbA编码)翻译的关键调控作用。该研究不仅证实了该基因在藻类与拟南芥中的功能保守性，还发现了存在替代调控通路的证据，为理解光合生物PSII修复机制提供了新视角。

　　

在光合生物的能量工厂中，光系统II（PSII）的D1蛋白（由叶绿体基因psbA编码）如同易损的"核心零件"，需要持续更新维护。科研人员通过莱茵衣藻的遗传学筛查，锁定了一个导致PSII功能缺陷的关键基因——与拟南芥High Chlorophyll Fluorescence 244（HCF244）同源的CrHCF244。实验证实这个基因如同"分子开关"，专门调控psbA信使RNA的翻译过程。有趣的是，当人为破坏CrHCF244基因时，藻类细胞竟能自发产生"替补队员"（抑制突变体），暗示自然界还存在其他调控D1生产的"备选方案"。更令人振奋的是，拟南芥的HCF244基因可以部分"代班"藻类突变体的功能，这为理解从水生藻类到陆生植物亿万年来保守的PSII维护机制提供了分子证据。这项发现不仅揭示了光合膜蛋白合成的精密调控网络，更为未来通过基因手段优化作物光能利用效率提供了新靶点。