科學家破解一種植物寄生機制

槲寄生 圖片來源：HANS-PETER BRAUN

這是一個類似福特 T 型車一樣經典的生物組裝線。為了產生能量，細胞中的線粒體「發電廠」會利用電子轉移鏈將電子轉化為三磷酸腺苷（ATP），即細胞的能量流通。在歐洲，槲寄生是一種代表驚喜擁吻的節日裝飾。現在，兩個獨立的團體揭示了進化如何嚴重擾亂歐洲槲寄生的生產線。

研究人員注意到發生了問題，因為基因組測序發現槲寄生編碼蛋白質亞單位（或亞基）的線粒體基因缺失，而這是構成電子轉移鏈的第一個基站，也被稱為複合體 I。在多細胞生物中，缺少這樣的關鍵片段聞所未聞。研究人員推測，或許這些基因只是從線粒體轉移到核基因組。但考慮到消失的基因數量，這似乎並不可能。

為了找出組裝線中的哪些部分消失了，研究人員從槲寄生葉片的線粒體中提取了蛋白質，並將其與芥菜家族中一種叫作擬南芥的小型開花植物進行了比較。在近日發表於《當代生物學》的文章中，研究人員表示，儘管他們在槲寄生的轉移鏈中找到了其他基站的運行機制證據，但兩個團隊均未發現任何複合體 I 的跡象。此外，其他的轉移鏈基站——從複合體 II 到複合體 V——中的蛋白質比擬南芥中的含量低 14% 到 44%，這表明槲寄生無法利用該系統產生所需的所有能量。

那麼，槲寄生是如何調整的呢？科學家表示，這種植物對其新陳代謝作了一些極端的調整。這也有助於讓該植物寄生。槲寄生可以懸掛在樹上而不是門口，它們可以通過分解從宿主那裡「偷」來的糖製造 ATP。那些偷來的糖或足以彌補其電子轉移鏈組裝線的缺陷。

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