人們可能很快就可以通過更簡單的方式利用木屑、含淀粉的草及其它非食品類產(chǎn)品來生產(chǎn)生物燃料了木質(zhì)素存在于大多數(shù)植物物種的細(xì)胞壁中，得益于從事木質(zhì)素通路研究的科研人員的一項發(fā)現(xiàn)。使植物結(jié)構(gòu)變得結(jié)實。然而，這一 強(qiáng)化”性質(zhì)使得木質(zhì)素很難分解成可發(fā)酵的糖，而且多年以來，隨著植物性生物質(zhì)被用來探索生產(chǎn)生物燃料，減少木質(zhì)素含量的過程一直是研究人員面臨的棘手問題。確實，一個多世紀(jì)以來，探索了將植物中木質(zhì)素含量降至最低的各種方法，但收效甚微；用非食物性植物物質(zhì)來產(chǎn)能仍然無法以可行的商業(yè)規(guī)模進(jìn)行。現(xiàn)在RubenVanholm及其同事在研究擬南芥這種小型開花植物中的木質(zhì)素合成通路時有了一個新的發(fā)現(xiàn)。以往的研究曾經(jīng)顯示，一種叫做CSE酶與木質(zhì)素合成有關(guān)，盡管研究人員并不知道其究竟怎樣運(yùn)作。
為了研究其作用，研究人員將CSE酶進(jìn)行變異并觀察其結(jié)果；注意到CSE變異的植物顯示出其脈管與纖維的染色結(jié)果沒有那么強(qiáng)—標(biāo)明木質(zhì)素含量變少。還將正常植物與CSE變異植物的纖維素至葡萄糖轉(zhuǎn)化進(jìn)行了比擬；發(fā)現(xiàn)，CSE變異株的存在會驅(qū)使可發(fā)酵糖產(chǎn)量增加4倍。由于像CSE這樣的酶在各種各樣的植物中都有發(fā)現(xiàn)—包括楊樹和桉樹，也被用作生產(chǎn)生物燃料—這一發(fā)現(xiàn)對研究用植物資料來生產(chǎn)能源的科學(xué)家來說具有廣泛的意義。Vanholm及其同事的結(jié)果提示，科學(xué)家們需要調(diào)整他木質(zhì)素通路模型以納入CSE酶，后者可能證明有利于改變木質(zhì)素的含量。
細(xì)胞分裂時，細(xì)胞由一個母細(xì)胞分裂為兩個子細(xì)胞的發(fā)生機(jī)制一直廣受科學(xué)家關(guān)注。此前已有研究證實。母細(xì)胞中間會先發(fā)生一個由“FtsZ蛋白”組成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，這個環(huán)狀結(jié)構(gòu)被稱為“收縮之環(huán)”或“Z環(huán)”環(huán)狀結(jié)構(gòu)的作用下，母細(xì)胞會向內(nèi)凹陷，進(jìn)而分裂成為兩個子細(xì)胞。這種向內(nèi)凹陷的力量究竟是怎么發(fā)生的而FtsZ蛋白又是如何轉(zhuǎn)化、利用這種力量，一直是科學(xué)家們想要探究解決的問題。浙江大學(xué)生命科學(xué)研究院葉升教授及其實驗組從2008年開始進(jìn)行對FtsZ蛋白的研究。
進(jìn)行系列實驗比對，以肺結(jié)核分支桿菌中的FtsZ蛋白結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)。通過X射線衍射儀拍攝蛋白晶體衍射圖，導(dǎo)入計算機(jī)繪制出微觀三維結(jié)構(gòu)圖，從中觀察蛋白晶體的運(yùn)動軌跡實驗組通過對比100多張不同角度的圖像后觀察到GTP被FtsZ蛋白水解后，蛋白原絲纖維發(fā)生了50度的彎曲。葉升及其實驗組認(rèn)為，這一個彎曲是由GTP水解的化學(xué)能作用于蛋白的柔軟局部所導(dǎo)致的正是這個相對彎曲提供了細(xì)胞膜內(nèi)陷的原始動力”進(jìn)而引發(fā)整個Z環(huán)向內(nèi)收縮。
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