แสงอัลตราไวโอเลต UV-B เป็นโมเลกุลสัญญาณที่สําคัญซึ่งมีบทบาทสําคัญในการกํากับดูแลการเจริญเติบโตการเผาผลาญและการพัฒนาของพืชสีเขียวเช่นการควบคุม photomorphogenesis (ยับยั้งการยืดตัวของพืชส่งเสริมการเปิด cotyledon ส่งเสริมฟลาโวนอยด์และการสะสมไซยานีนขององค์ประกอบเพื่อป้องกันความเครียด ฯลฯ ) ในกระบวนการของพืชที่พิชิตที่ดินพวกเขาได้ค่อยๆพัฒนาเส้นทางที่ซับซ้อนสําหรับการตรวจจับและส่งสัญญาณ UV-B UVR8 (UV RESISTANCE LOCUS 8) เป็นที่รู้จักกันในปัจจุบันว่าเป็นตัวรับแสงเพียงตัวเดียวในพืชสีเขียวที่สามารถรับรู้รังสี UV-B และส่งสัญญาณ UV-B มันสามารถทําชุดของกระบวนการตอบสนอง UV-B โดยการโต้ตอบกับปัจจัยการถอดความปลายน้ํา . อย่างไรก็ตามผู้คนยังคงมีการถกเถียงกันเกี่ยวกับต้นกําเนิดและประวัติวิวัฒนาการของเส้นทางการส่งสัญญาณ UV-B ที่เป็นสื่อกลาง UVR8 ในพืช
ไม่กี่วันที่ผ่านมาทีมของศาสตราจารย์ Zhong Bojian จากมหาวิทยาลัย Nanjing Normal ได้ตีพิมพ์รายงานการวิจัยออนไลน์ที่มีชื่อว่า Origin และวิวัฒนาการแบบปรับตัวของสัญญาณ UV RESISTANCE LOCUS 8 ไกล่เกลี่ยในระหว่างการขึ้นบกของพืชในสรีรวิทยาของพืชซึ่งอธิบายที่มาและประวัติวิวัฒนาการอย่างเป็นระบบ การศึกษาชี้แจงกลุ่มต้นกําเนิดของเส้นทางการส่งสัญญาณ UV-B ที่แตกต่างกันในพืชและเปิดเผยว่าพืชสีเขียวค่อยๆพัฒนาเส้นทางการส่งสัญญาณ UV-B ที่แตกต่างกันเพื่อปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อม UV-B ที่เปลี่ยนแปลงของแผ่นดิน
นักวิจัยใช้จีโนมเปรียบเทียบและวิธีการ phylogenetic เป็นครั้งแรกในการวิเคราะห์องค์ประกอบหลักของเส้นทางการส่งสัญญาณ UV-B ในจีโนมพืชตัวแทน 79 แห่งและพบว่าตัวรับ UV-B UVR8 นําเสนอประวัติศาสตร์วิวัฒนาการที่อนุรักษ์นิยมมาก ปัจจัยด้านกฎระเบียบเชิงลบปลายน้ําและปัจจัยการถอดความนําเสนอหลักสูตรวิวัฒนาการที่แตกต่างจากพืชสีเขียว เส้นทางการส่งสัญญาณ UVR8-COP1/SPA-HY5-RUP แบบคลาสสิกในพืชมีต้นกําเนิดมาจากสาหร่ายสีเขียว ต้นกําเนิดของเส้นทางการส่งสัญญาณนี้ช่วยให้พืชสีเขียวสามารถตอบสนองต่อรังสี UV-B การวิเคราะห์ Phylogenetic แสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบเช่น BES1 / BIM1, WRKY36, MYB73 / MYB77 และ PIFs มีต้นกําเนิดมาจาก chara และ MYB13 มีต้นกําเนิดมาจากกลุ่มบรรพบุรุษ angiosperm
การศึกษายังพบหลักฐานที่เกี่ยวข้องกับการปรับตัวของพืชให้เข้ากับสภาพแวดล้อม UV-B ที่แข็งแกร่งบนบกในกลุ่มเช่นสาหร่ายสีเขียว chara และมอสรวมถึงสัญญาณการเลือกเชิงบวกใน UVR8 และ RUPs และการเพิ่มขึ้นของจํานวนสําเนาปัจจัยการถอดความปลายน้ํา นอกจากนี้การใช้การทดลองปฏิสัมพันธ์โปรตีนพบว่า UVR8 มีปฏิสัมพันธ์กับ BIM1, WRKY36, MYB73 / MYB77 ใน liverwort พืชบกต้นซึ่งสนับสนุน UVR8-BES1 / BIM1, UVR8-WRKY36-HY5 และ UVR8-MYB73 / MYB77 เส้นทางสัญญาณ UV-B ที่แนะนํามีต้นกําเนิดมาจากโรงงานที่ดินยุคแรก ปัจจัยการถอดความเช่น BES1 / BIM1, WRKY36, MYB73 / MYB77 และ PIFs เป็นองค์ประกอบสําคัญด้านกฎระเบียบของเส้นทางการส่งสัญญาณฮอร์โมน การศึกษาแสดงให้เห็นว่าการจัดตั้งเส้นทางการส่งสัญญาณที่เป็นสื่อกลาง UVR8 เหล่านี้เป็นพื้นฐานสําหรับการเชื่อมต่อระหว่างการส่งสัญญาณ UV-B และฮอร์โมนภายนอกของพืช
สรุปได้ว่าในกระบวนการของพื้นดินของพืชเส้นทางสัญญาณ UVR8-COP1 / SPA-HY5-RUP แบบคลาสสิกได้รับการเปลี่ยนแปลงการปรับตัวซึ่งส่งเสริมพืชสีเขียวเพื่อดําเนินการถ่ายสัญญาณ UV-B ในสภาพแวดล้อม UV-B ที่แข็งแกร่งบนบก การตอบสนองทางสรีรวิทยา ในขณะเดียวกันพืชสีเขียวยังได้พัฒนาการถ่ายเทสัญญาณ UV-B ที่หลากหลายและกลไกการมีปฏิสัมพันธ์กับฮอร์โมนภายนอกของพืชขยายเส้นทางการถ่ายเทสัญญาณ UV-B ของพวกเขาและให้พวกเขาปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมรังสี UV-B ที่เปลี่ยนแปลงบนบก ฐาน ระบบการวิจัยนี้เผยให้เห็นต้นกําเนิดและประวัติวิวัฒนาการของส่วนประกอบหลักของการถ่ายเทสัญญาณ UV-B ของพืชและให้การอ้างอิงทางทฤษฎีเพื่อความเข้าใจในเชิงลึกเกี่ยวกับกลไกโมเลกุลของพืชที่ปรับให้เข้ากับความเครียด UV-B
ดร. Zhang Zhenhua จากคณะวิทยาศาสตร์ชีวภาพมหาวิทยาลัยหนานจิงปกติเป็นผู้เขียนคนแรกและศาสตราจารย์ Zhong Bojian เป็นผู้เขียนที่สอดคล้องกัน ผู้สมัครปริญญาเอก Shi Chen และ Liu Hongtao จากสถาบันสรีรวิทยาพืชและนิเวศวิทยาสถาบันวิทยาศาสตร์ชีวภาพเซี่ยงไฮ้สถาบันวิทยาศาสตร์จีนเข้าร่วมในงานวิจัย การวิจัยนี้ได้รับทุนจากมูลนิธิวิทยาศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติของจีนและข้อได้เปรียบทางชีวภาพของมณฑลเจียงซู
