老葉的植物王國

離層酸（Abscisic acid）圖片來源： 維基百科 。   離層酸（或稱為脫落酸，abscisic acid，ABA）是植物的賀爾蒙， 也是動物的賀爾蒙 。在植物中，離層酸與抗壓力有關，在植物缺水時不僅會分泌離層酸、它的合成也會加速，造成氣孔（stomata）的關閉。另外離層酸也會抑制種子萌發、延遲開花等等。 最近賓州大學的研究發現了離層酸作用於植物的新機制。這個研究可以回溯到十年前，當時研究團隊在酵母菌中發現了一個稱為 DXO1 的基因。 當時研究團隊並不知道這個基因的功能。當他們找到缺少 DXO1 的突變植物（ dxo1 突變株），發現這突變株生長遲滯、葉片淺綠，且有生殖方面的問題。但是那時候並不清楚到底是怎麼回事，所以雖然是個有趣的植物，卻不知道該怎麼著手研究。 直到前幾年，在動物的研究上發現，有些信息RNA（mRNA，messenger RNA）的頭端（5' end）被加上了NAD ＋ 的蓋子，而動物的DXO1蛋白可以辨認這個蓋子並將其移除。移除NAD ＋ 蓋子後，信息RNA會被分解為不穩定的小RNA而後被完全分解。 於是研究團隊決定要重新來看看植物的 DXO1 是怎麼一回事。結果研究團隊發現，植物的 DXO1 也有類似的功能！而缺少 DXO1 的突變株體內累積了很多小RNA。 研究團隊將帶有NAD ＋ 蓋子的信息RNA分離出來後發現，這些信息RNA多半都與壓力反應有關。於是研究團隊決定要去看看，到底 DXO1 與壓力賀爾蒙離層酸是否有關連。 圖片來源： Developmental Cell 結果發現，缺少 DXO1 的突變株對離層酸沒有反應（上圖下排）。這顯示了， DXO1 與離層酸的作用有關。研究團隊認為，離層酸可以保護這些信息RNA，使它們不會被DXO1蛋白辨認進而分解，於是這些基因就會被表現出來，接著就出現了離層酸的反應（下圖）。 圖片來源： Developmental Cell 植物賀爾蒙的信息傳導很有趣，很多都是「解除抑制」而不是「活化」。在離層酸的作用機制上，又是一個「解除抑制」的類型，真的很妙。 參考文獻： Xiang Yu, Matthew R. Willmann, Lee E. Vandivier, Sophie Trefely, Marianne C. Kramer, Jeffrey Shapiro, Rong Guo, ...