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基因分裂如何帮助植物征服污染土壤
植物螯合素合酶 (PCS) 产生植物螯合素，这是一种富含半胱氨酸的微小肽，可结合并中和镉和砷等有毒金属离子。这些分子充当植物的天然排毒系统，将有害元素隔离到液泡中以防止细胞损伤。
来源:英国物理学家网首页植物螯合素合酶 (PCS) 产生植物螯合素，这是一种富含半胱氨酸的微小肽，可结合并中和镉和砷等有毒金属离子。这些分子充当植物的天然排毒系统，将有害元素隔离到液泡中以防止细胞损伤。
尽管之前的研究探索了拟南芥（AtPCS1、AtPCS2）等模型植物中的单个 PCS 基因，但 PCS 基因如何在植物进化过程中多样化的更广泛的图景仍不清楚。
植物进化如果不了解这段进化历史，就很难解释为什么植物在金属耐受性方面差异如此之大。基于这些挑战，研究人员试图揭示基因重复和功能差异如何影响植物基因组中 PCS 的进化。
进化史 基因重复 植物基因组来自埃德蒙·马赫基金会和比萨大学的一个研究小组追踪了植物金属解毒机制的进化起源。
他们的研究结果发表在《园艺研究》上，揭示了在开花植物进化的早期发生了长期被忽视的 PCS 基因重复。
他们的发现通过将全基因组系统发育重建与实验室和植物水平的实验相结合，研究人员发现了这种复制（分裂为 D1 和 D2 谱系）如何使植物能够微调其针对重金属胁迫的生化防御。
该研究分析了 130 多个完整的植物基因组，以绘制 PCS 基因的进化历程。研究人员发现了一种古老的重复，被称为“D重复”，它出现在双子叶植物的早期多样化过程中，并一直保存至今。该事件将 PCS 基因分为两个家族：D1 和 D2。
“我们的研究结果揭示了进化如何完善重要的生存机制，”该研究的通讯作者 Claudio Varotto 博士说。
更多信息： DOI：10.1093/hr/uhae334