<p>印第安納州西拉斐特&mdash;&mdash;從前，流行的科學(xué)觀點(diǎn)可能會宣布最近由一個團(tuán)隊(duì)在《自然通訊》上發(fā)表的研究普渡大學(xué)科學(xué)家是多余的?，F(xiàn)在，氣候變化的影響加劇了這一領(lǐng)域研究的必要性。</p> <p>&nbsp;</p> <p>花釋放出一種叫做揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）的氣味化學(xué)物質(zhì)。今年早些時候，普渡團(tuán)隊(duì)發(fā)表論文首次確定一種在幫助矮牽牛釋放揮發(fā)物方面起關(guān)鍵作用的蛋白質(zhì)。該文章是為&ldquo;植物與農(nóng)業(yè)&rdquo;該雜志編輯亮點(diǎn)網(wǎng)頁的一部分。</p> <p>&nbsp;</p> <p>娜塔莉亞&middot;杜達(dá)雷娃領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的她和她的長期合作者約翰&middot;摩根多年前在撥款提案中建議，分子過程可能參與揮發(fā)性有機(jī)化合物的排放。兩次撥款審查人員都表示，沒有什么可尋找的，因?yàn)楹唵蔚臄U(kuò)散就是答案。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我們失敗了兩次，因?yàn)槿藗儾幌嘈盼覀儯?amp;rdquo;植物生物學(xué)中心尊敬的教授生物化學(xué).&ldquo;我們決定必須有證據(jù)證明這不是簡單的擴(kuò)散，這涉及分子機(jī)制。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>這項(xiàng)新的工作建立在杜達(dá)雷瓦-莫根合作組織宣布的調(diào)查結(jié)果之上2015年和2017年展示生物學(xué)如何幫助控制植物釋放氣味化合物。最新的論文，主要由國家科學(xué)基金會和美國農(nóng)業(yè)部重點(diǎn)研究揮發(fā)物如何穿過細(xì)胞壁，細(xì)胞壁是將植物細(xì)胞內(nèi)部與最外層的保護(hù)層角質(zhì)層隔開的屏障。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我們正在研究是否存在促進(jìn)這些小有機(jī)分子跨細(xì)胞壁運(yùn)輸?shù)牡鞍踪|(zhì)，&rdquo;化學(xué)工程.</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;最好的類比是通過一種叫做肌紅蛋白的蛋白質(zhì)在肌肉組織中運(yùn)輸氧氣。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>揮發(fā)性有機(jī)化學(xué)品是水溶性低的小分子。然而，細(xì)胞壁是一個充滿水的環(huán)境。這會減緩揮發(fā)性有機(jī)化合物的擴(kuò)散速度，因?yàn)樗鼈兊臐舛炔粫芨摺?lt;/p> <p>&nbsp;</p> <p>Morgan解釋說：&ldquo;發(fā)生的是，蛋白質(zhì)可以在非水性空腔內(nèi)結(jié)合大量這些分子，從而提高或增加凈轉(zhuǎn)運(yùn)率。&rdquo;。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這項(xiàng)工作具有重大的實(shí)際意義，從地球的健康到工業(yè)運(yùn)營。現(xiàn)在，工廠每年排放100億噸碳，隨著全球變暖的持續(xù)，碳排放量將增加?；〒]發(fā)物也有助于保護(hù)植物免受環(huán)境壓力，在化妝品行業(yè)和芳香療法中被大量使用。</p> <p>&nbsp;</p> <p>杜達(dá)雷娃說：&ldquo;我們的飲食依賴于昆蟲授粉的植物。&rdquo;。隨著全球變暖，在昆蟲準(zhǔn)備開始授粉之前，花朵可能會更早開始開花。</p> <p>&nbsp;</p> <p>團(tuán)隊(duì)的2015年論文發(fā)表在《植物科學(xué)趨勢》（Trends in Plant Science）雜志上的一篇文章報(bào)道了計(jì)算結(jié)果，這些計(jì)算結(jié)果確定了維持實(shí)驗(yàn)測得的花排放速率所需的揮發(fā)物濃度。濃度達(dá)到了毫摩爾范圍，這是化學(xué)家用來量化含有大量分子或原子的物質(zhì)的尺度。</p> <p>&nbsp;</p> <p>杜達(dá)雷娃說：&ldquo;這些化合物會積聚在膜內(nèi)，如此高的濃度會破壞膜并破壞細(xì)胞。&rdquo;。這留下了一個明確的結(jié)論：簡單的擴(kuò)散是不可能的。</p> <p>&nbsp;</p> <p>已計(jì)算了snapdragons的初始功。但普渡大學(xué)的研究人員在他們的最新研究中把重點(diǎn)放在矮牽牛上，因?yàn)榕c金魚草不同，矮牽?？梢酝ㄟ^基因改造來研究特定基因如何影響排放過程。</p> <p>&nbsp;</p> <p>他說：&ldquo;使用牽?；ǜ菀?，因?yàn)闋颗；ǖ呐欧帕亢芨?，尤其是在夜間。&rdquo;潘廖他是主要合著者和前普渡大學(xué)博士后科學(xué)家，現(xiàn)任香港浸會大學(xué)生物學(xué)助理教授。&ldquo;排放量以晝間模式受到嚴(yán)格控制。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>其他合著者包括Itay Maoz公司前普渡大學(xué)博士后科學(xué)家，現(xiàn)為以色列農(nóng)業(yè)研究組織成員；施夢玲，2022年博士，化學(xué)工程；黃興奇，杜達(dá)列娃實(shí)驗(yàn)室博士后；和生物化學(xué)研究生李紀(jì)熙。合著者為這項(xiàng)工作貢獻(xiàn)了技能和專業(yè)知識的互補(bǔ)組合，這已成為杜達(dá)雷娃和摩根研究小組長期合作的標(biāo)志。</p> <p>&nbsp;</p> <p>杜達(dá)雷娃的研究小組產(chǎn)生了轉(zhuǎn)基因植物，并處理了確定特定蛋白質(zhì)是否有助于揮發(fā)性排放所需的細(xì)胞生物學(xué)。然而，無法檢測細(xì)胞中蛋白質(zhì)的水平或其濃度在細(xì)胞壁上的變化。</p> <p>&nbsp;</p> <p>然后，由摩根的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行計(jì)算，量化蛋白質(zhì)的貢獻(xiàn)，并進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>摩根說：&ldquo;在建模預(yù)測和實(shí)際數(shù)據(jù)之間獲得反饋很重要。&rdquo;。&ldquo;有時，它從數(shù)據(jù)開始，然后我們?nèi)プ鰯?shù)學(xué)，然后我們回去與數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p> </blockquote>