據美國物理學家組織網近日報道，美國卡內基學院、加利福尼亞大學洛杉磯分校與美國能源部聯合研究院利用先進的計算機工具，分析了28種植物中與光合作用相關的基因組，編制出與光合作用有關的597個編碼基因蛋白的詳細目錄，從而可更好地從基因學角度研究支撐植物生理與生態的各種生物過程。研究論文發表在最新一期《生物化學雜志》上。

這597個來自植物和綠藻基因組的編碼蛋白，稱為GreenCut蛋白質，是光合生物特有的蛋白。其中286個是當前已知的功能蛋白，剩下的311個尚無法與特定的生物過程聯系起來。

葉綠體是進行光合作用的工作間，有52%的GreenCut蛋白質位于葉綠體上。目前人們普遍認為，葉綠體是從一種能進行光合作用的單細胞細菌――藻青菌進化而來。大約15億年前，藻青菌被更加復雜的、不能進行光合作用的細胞所吞噬，兩種生物之間形成了最早的共生關系。在進化過程中，藻青菌將它的大部分基因信息轉移給了宿主生物的細胞核，喪失了獨立生存能力。

“這種基因減退的藻青菌是葉綠體的基礎，卻保持了它的光合作用能力和某些基本的代謝功能，如合成氨基酸和脂肪。葉綠體中發生的這些過程，也必須和其他代謝過程緊密結合在一起。”卡內基學院研究員格魯斯曼解釋說。

最近發現的證據表明，并非所有的GreenCut蛋白質都在葉綠體上，許多參與光合作用的GreenCut蛋白對于植物其他功能作用也起著關鍵作用，可能涉及新陳代謝調控、DNA轉錄控制、線粒體產生能量、過氧物酶體(能凈化室內空氣)等細胞器正常功能的發揮。

進一步擴展研究范圍之后，研究人員還發現，在古老的藻青菌、紅藻及硅藻等其他單細胞藻類中，也保留了多種GreenCut蛋白質。格魯斯曼表示，比較多種生物中所含有的GreenCut蛋白質，有助于進一步揭開這些蛋白質在光合細胞中的作用，研究葉綠體的進化過程，以及在不同條件下，光合細胞是如何調整變化以適應生存環境的。