新民晚報訊（記者 郜陽）鐵營養(yǎng)缺乏是目前全球最嚴重的營養(yǎng)問題之一，它會造成缺鐵性貧血病、兒童發(fā)育遲緩以及記憶力衰退等疾病，所以這種微量元素缺乏問題又被稱為“隱性饑餓”。中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心晁代印研究組首次鑒定到長久以來植物營養(yǎng)學家所關(guān)注的植物中鐵運輸關(guān)鍵基因NAET1和NAET2，發(fā)現(xiàn)這兩個基因編碼蛋白能夠以類似動物神經(jīng)遞質(zhì)釋放的方式將鐵運輸關(guān)鍵小分子化合物分泌到細胞外，從而幫助植物體內(nèi)鐵、銅等離子的長距離運輸，促進它們在籽粒中的積累。這項成果在北京時間今天（4日）凌晨在線發(fā)表于國際學術(shù)期刊《科學進展》（Science Advances）上。

據(jù)世界衛(wèi)生組織調(diào)查顯示，全球約20億人面臨著鐵缺乏引起的“隱性饑餓”問題，其中又以孕婦和兒童最為嚴重。這是因為大多數(shù)植物來源的主食含鐵量極低，而且其中的抗營養(yǎng)因子還會進一步阻礙人體對鐵的吸收。植物中鐵元素向籽粒的運輸依賴于一種植物特有的非編碼氨基酸NA，它可以與鐵及其他二價陽離子結(jié)合形成穩(wěn)定的螯合物，使得細胞中容易沉淀的鐵離子在植物中能夠自由地長距離運輸。有趣的是，NA也是促進人類和動物鐵吸收的最佳增強劑，同時還有助于預防老年癡呆和高血壓，因此其在植物中的運輸和積累不僅對于植物本身具有重要意義，對于人類健康同樣具有重大價值。然而，NA在細胞中合成之后如何被運送到細胞之外與鐵結(jié)合，如何與鐵一起共轉(zhuǎn)運到籽粒，一直是植物營養(yǎng)領(lǐng)域的未解之謎。

這項研究巧妙的運用酵母異源表達體系，發(fā)現(xiàn)擬南芥中兩個硝酸根/寡肽運輸?shù)鞍准易宄蓡TNPF5.8和NPF5.9，具有將NA分泌到細胞外的能力，因此將這兩個蛋白名為NAET1（NA外排運輸?shù)鞍?）和NAET2（NA外排運輸?shù)鞍?）。

系統(tǒng)的分子遺傳學、細胞生物學、植物生理學以及分析化學研究表明，這兩個基因直接控制了NA在植物兩種運輸管道木質(zhì)部和韌皮部的分泌和裝載，而缺失它們則不僅導致種子及幼葉等器官NA含量大幅度降低，同時也導致鐵、銅等元素含量的急劇降低。

有趣的是，進一步的分子生物學和生物化學研究顯示，這兩個NAET蛋白介導的NA分泌機制與常見植物物質(zhì)直接外排方式具有明顯不同。研究發(fā)現(xiàn)它們不位于這類蛋白常見的細胞表面，而是定位在細胞內(nèi)一種特殊的囊泡上。NAET蛋白先將細胞質(zhì)中合成的NA裝載至這種特殊的囊泡，并進一步利用囊泡運輸以胞吐的方式將NA釋放到細胞外。這種物質(zhì)外排的方式與動物的神經(jīng)遞質(zhì)的釋放方式極為相似，曾被認為是動物所特有的物質(zhì)運輸方式，而在植物中并不存在。

“這項研究發(fā)現(xiàn)了影響植物種子里鐵、銅等離子運輸和積累的關(guān)鍵基因，為解決人類鐵營養(yǎng)缺乏，改善人類生命健康提供了全新視角和方案，同時也拓展了人們過去對于植物營養(yǎng)物質(zhì)運輸方式的認識，深化了人們對于植物和動物界限的理解?！标舜”硎?。

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