老葉的植物王國

葉綠體。圖片來源：維基百科 光合作用（photosynthesis）讓植物把光能轉化為化學能，過程中會產生氧氣這個副產物。當植物暴露在過多光能下時，葉綠體（chloroplast）中會產生如單線態氧（singlet oxygen， 1 O 2 ）等自由基（free radical）。如果任由自由基在葉綠體中堆積，它們便會進一步地去氧化許多細胞內的成員。 為了防止自由基傷害細胞，我們的細胞除了有抵禦自由基的機制，也有偵測自由基的機制。最近歐洲的研究團隊又發現了一個新的基因-名為 SAFEGUARD1 （簡寫為 SAFE1 ）。缺少 SAFE1 的植物，在光照下葉綠餅（上圖的Granum）邊緣會出現損傷。 研究團隊是怎麼發現這個基因的呢？原來他們是找尋能逆轉缺少兩個基因（ flu ex1 ）的雙突變株的性狀。這兩個基因的突變，可以使細胞內的單線態氧濃度上升時，並不引發細胞凋亡。原本在正常的植物體內，單線態氧濃度上升應該要引發細胞凋亡的。藉由找尋能讓細胞恢復在單線態氧濃度上升時進行細胞凋亡的突變株，研究團隊找到了 SAFE1 這個基因。 研究團隊認為， SAFE1 可在沒有 EX1 基因的狀況下，抑制細胞凋亡的發生，顯示了它應該是經由另一條路徑的。未來還需要更多研究來瞭解 SAFE1 這個基因的功能。 參考文獻： Liangsheng Wang, Dario Leister, Li Guan, Yi Zheng, Katja Schneider, Martin Lehmann, Klaus Apel, Tatjana Kleine. The Arabidopsis SAFEGUARD1 suppresses singlet oxygen-induced stress responses by protecting grana margins. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020; 201918640 DOI: 10.1073/pnas.1918640117