我校遗传学科在核质协同进化领域取得重要进展

　　近日，我校生命科学学院分子表观遗传学教育部重点实验室宫磊教授课题组在多倍体植（作）物核质协同进化领域取得突破性进展，研究成果“A temporal gradient of cytonuclear coordination of chaperonins and chaperones during RuBisCo biogenesis in allopolyploid plants”（“异源多倍体植物RuBisCo生物合成过程中的伴侣蛋白在时间梯度层面的核质协同进化”）发表在国际著名综合性学术期刊《PNAS, 美国科学院院报》上。该论文以多种异源多倍体植物为研究材料，以RuBisCo酶为研究对象，首次揭示了RuBisCo酶生物合成组装过程中伴侣蛋白基因核质协同信号的变化规律，为植物核质协同研究开拓了新维度。

　　RuBisCo是植物光合作用暗反应阶段的核心酶，是由大（LSU）小（SSU）两种亚基构成的十六聚体复合物，主要用于固定CO₂分子，最终生成生命活动必需的糖、淀粉等有机物。已知RuBisCo酶效率很低，每秒最多只能固定10个CO₂分子，因此科学家们一直致力于探究如何提高RuBisCo酶的光合效率，进而为粮食安全和农业生产提供有利理论支持。本研究结果为理解RuBisCo酶生物合成过程中的伴侣蛋白基因核质协同进化，及中间蛋白复合物的结构和功能具有重要意义，是植物多倍体基因组进化领域的重要进展，也能够从进化生物学角度为结构生物学研究提供重要的理论依据。

　　宫磊教授团队长期围绕多倍体植（作）物核质协同进化开展研究，形成了系统成体系的理论研究成果，并有望在将来投入到实际生产应用中。该团队近5年来，先后在PNAS（美国科学院院报）Mol. Biol. Evol（分子生物学与进化），Natl. Sci. Rev（国家科学评论），New Phytol.（新植物学家），Plant J.（植物杂志）等国际高水平刊物上发表研究论文十余篇，在该领域影响显著，获得国内外同行的一致好评。

　　该论文的发表标志着我校“分子表观遗传学教育部重点实验室”在多倍体植物核质协同进化领域的研究达到了一个新的高度，更是生科院凝练学科方向的重要成果。生科院博士生李长平、丁宝旭和马欣彤为该论文的共同第一作者，宫磊教授、王天雅副教授和吉林省农业科学院李毅丹副研究员为该论文的共同通讯作者。文章链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2200106119

RuBisCo生物合成折叠和组装过程及参与该过程蛋白复合物示意图