揭示昼夜节律时钟：植物如何控制一天！

揭示昼夜节律时钟：植物如何控制一天！

最近发表了一项关于被称为隐花色素的光敏蛋白功能的国际研究。该研究由马尔堡菲利普斯大学的 Lars-Oliver Essen 教授博士领导。国立台湾大学（NTU）和其他国际科学家积极参与了这项研究。这项综合研究工作的目的是扩大对生物昼夜节律和生物钟的了解。

结果表明，隐花色素在调节植物、动物和其他生物体的昼夜节律和光依赖性过程中发挥着关键作用。大声 马尔堡大学 光被转化为化学信号，这对于许多生物的内部时钟至关重要。这种转化是通过复杂的光反应发生的。

光感知机制

该研究揭示了暴露在光下引发的反应顺序。特别是，确定了两个中心机制：“N395/FAD开关”，它激活质子化途径（TPP）并稳定自由基对，以及“D321/Y373开关”，它使螺旋不稳定并启动信号传导状态。这些过程对于控制生物体与环境和谐相处所需的复杂生物节律至关重要。

先前的研究表明，隐花色素不仅在动物中非常重要，而且在植物中也非常重要。这些含黄素的光感受器在结构上与光裂合酶类似，可以修复紫外线损伤的 DNA，并且存在于从古细菌到细菌再到植物和动物的许多生物体中。它们的功能范围从调节发芽和开花等过程到适应光照条件，凸显了生物钟的作用。

植物生物钟是一种内部计时系统，可以使生理过程适应明暗周期。这个时钟帮助植物为环境的定期变化做好准备，例如白天、黑夜和季节。它影响基本过程，包括光合作用和新陈代谢，并通过各种光受体感知的光信号进行同步。这些机制使植物能够根据一天中的时间调节其基因并适应其发育（ 植物研究网 ）。

研究的重要性

这项研究的结果具有深远的影响。他们可以解释隐花色素如何让鸟类利用磁场进行导航，并提供治疗昼夜节律相关疾病的新方法。这包括更深入地了解生物钟的功能，生物钟不仅在植物中而且在许多生物体中发挥着核心作用。

该研究得到了德国研究基金会（DFG）以及台湾、日本和美国资助机构的部分支持。最先进的无 X 射线电子激光器 (XFEL) 在全球仅有少数几个地点可用，用于创建对调查至关重要的高分辨率快照。这凸显了创新技术如何推动生物钟研究的科学进步。

这一显着的科学进步发表在《Science Advances》杂志上，可在 DOI 上获取 10.1126/sciadv.adu7247 被检索。