我在这里没有写很多关于植物生物化学的帖子，但这个消息非常值得注意，它说明了一些适用于其他领域的观点。这篇新论文以特定甲基在 RNA 分子结构中的作用为背景：N6-甲基腺苷。这种甲基的存在与否是几乎所有真核生物中非常重要的表观遗传标记——其中有很多，它们的活动范围很广。 RNA 的这些修饰会影响给定 RNA 种类的稳定性、mRNA 如何翻译成蛋白质以及在什么条件下等等。同时，DNA 残基上的类似标记会影响围绕组蛋白的缠绕（组蛋白也有自己的标记系统）、转录为 RNA 和其他过程。在植物中，有大量研究表明 m 6A 信号网络参与了从种子发育、开花、抗病毒感染以及一系列生长和生理效应。人类有一种叫做 FTO 的酶，它通过氧化使 N6-甲基腺苷（以及其他一些底物）去甲基化。它是一大类酶的一部分，这些酶使用活性位点中的铁原子（尽管不是血红素基团）以及分子氧来完成这类事情。然而，植物没有 FTO 同源物——它们有一些其他酶可以使这种底物脱甲基，但不像 FTO 本身。所以这篇论文背后的团队想看看如果你将 FTO 酶工程化到植物中会发生什么——他们推断它不太可能适合现有的细胞调节网络（作为一种或多或少从天而降的外来蛋白质），其强大的去甲基化活性肯定会产生一些有趣的效果。它确实做到了。在大米和马铃薯方面，田间试验的作物产量提高了约 50%。水稻植株的籽粒大小没有变化，植株的高度也没有变化——它们只是总体上生产了更多的稻谷。右侧显示的是来自 20 个对照植物和 20 个 FTO 改良植物的马铃薯——在这种情况下，马铃薯总数似乎没有增加，但马铃薯总重量确实增加了。大米和土豆的淀粉、蛋白质、总碳水化合物或维生素 C 含量均未发生变化。这是怎么发生的？植物的根系更深更广，光合效率惊人地提高了 36%。叶子的蒸腾作用增加了 78%，但同时，这两个物种的植物都表现出显着更高的耐旱性。这些都是非常理想的特性，值得注意的是，很多额外的生物质来自空气中二氧化碳使用量的增加。正如论文所指出的，这既证明了一种非常有用的效果，也指出了关于 RNA 去甲基化如何影响所有这些植物生长途径的许多研究方向（实际上，论文的后半部分展示了一些初步工作试图解开所有这些，但在这方面需要做更多的工作）。农业、国家和国际法规以及客户的态度都是如此，您不会很快看到 FTO 改性植物出现在杂货店中。但这是一个非常有前景的研究领域：将我们体内已有的蛋白质添加到植物中可能会极大地提高农业生产力。提高产量是避免耕种更多地球上的可耕地（和潜在可耕地）来种植食物的关键，因此这对于保护野生栖息地来说也可能是个好消息。看看当 FTO 被引入其他粮食作物（玉米、小麦、大豆、木薯、油籽等）时会发生什么，或者这是否可以用来使一些化学原料的想法更可行，将会很有趣。 FTO 改性的树木会更快、更多地生产木材吗？对增强的光合作用途径的研究能否产生对二氧化碳吸收有用的修饰物种？这是一个相当大的结果，我希望它会导致许多有用的结果。从进化的角度来看，问题是为什么植物没有发展出更活跃的自己版本。野生平台的健康是否有不利之处？大多数植物没有得到任何好处，许多植物会因食用它们的各个部分而受到伤害。马铃薯植物没有正选择压力来使它们的马铃薯变大，除非条件是植物的其余部分可以利用它们。水稻可能有选择压力来制造更多的米粒，但只有在允许增加的谷物数量全部生根并培育出更多有活力的水稻植株的环境条件下：对他们来说，总体上制造更多是一种资源浪费，和他们当然不会因为用它们养活更多的人而得到任何好处。虽然驯化植物确实依靠人类来保持他们种植的数量，但如果让我们种植更少的植物来养活同样数量的人，就会适得其反。
当野生浆果小到可以被小鸟吃掉（并传播它们的种子）时，它们的繁殖效果最好。这就是为什么野草莓、蓝莓和葡萄比你在超市里找到的人工选择的杂交品种小得多的原因。我很想知道是否有任何农业杂交种已经增加了这种脱甲基酶活性；因此，他们选择的原因。几千年来，人类一直在人为地选择产量更高的植物，因此如果优先选择在下一季播种的话，就存在*一些*进化压力来生产更多或更大的可食用部分。栽培稻等与野生近缘种相比已经走了很长一段路。因此，询问植物上有多少选择压力有利于此类突变，这听起来很合理。 > 如果它们让我们种植更少的它们来养活相同数量的人，这会适得其反。我认为这是组选择逻辑。对于任何一株植物，下个季节优先播种它的种子是有益的。即使人类不刻意这样做，也可以通过拥有更多或更强大的种子来实现。不是群体选择逻辑：人类有意识地选择他们喜欢的特征，所以更多个体成功=更多个体后代的通常规则不适用。 “虽然驯化植物确实依靠人类来继续种植他们所做的数量，但如果让我们种植更少的植物来养活同样数量的人，就会适得其反。”但是，生产力更高的仍然会赢得进化游戏，因为我们将停止种植其他变种（在一个假设世界中对转基因生物的厌恶程度较低），因此总体而言种植较少的植物并不重要。毕竟，如果你有 10 个孩子，但都在他们自己的孩子之前死去（我们人类停止种植变异 A 的种子），从进化的角度来看，你比一个有一个孩子存活和繁殖的人更糟糕（所以我们人类种植少，但我们种植变体 B)。
“对他们来说，只是在一般情况下制造更多是对资源的浪费” 这部分似乎逃脱了另一个被认为是“智能”的物种，即人类。可能没有可行的进化路径来增加已经存在的去甲基化酶的活性。我想知道如何将其添加到我的番茄和南瓜植物中。什么是植物基因传递的好载体？敢打赌这会损害他们识别病毒的能力（未经修饰的外来 RNA）。一把霰弹枪。这只是部分开玩笑——几十年前开发了一种技术，生物爆破——用 DNA 包裹微小的颗粒，然后用物理方式将颗粒爆破进入植物细胞。对于生物黑客来说，这似乎是一个不错的选择。如果你是认真的，这里有一些参考资料供进一步阅读。注意：在一些国家，未经批准这样做是非法的。 https://www.instagram.com/atinygreencell https://tinyurl.com/yywj7kej https://www.youtube.com/playlist?list=PLZLsjPxmF1BEI5CReoklVP4u84kMkjIZp
确实是个好消息，FTO 转基因植物可以养活穷人、减少农业用地并吸收大量二氧化碳，从而拯救地球。但是，这是弗兰肯斯坦转基因食品，忘记了covid疫苗战争，这可能会变得非常讨厌。特别是考虑到 FTO 是用词不当，它不是“脂肪量和肥胖相关蛋白质”。负责关联的 SNP 不影响蛋白质的表达或活性，而是一些完全不相关的基因，许多 KBP 远离但不幸的是名称仍然存在。 RuBisCo 的效率非常低——周转率约为 3/s。 https://pdb101.rcsb.org/motm/11 我猜大自然使它如此丰富以至于它不需要更高的效率！这是一个美妙的新结果。有趣的是，许多开创性的工作来自中国。昨天刚刚在 Nature 中看到了一种生成桌面自由电子激光器的新方法。这可能使结构生物学在大型同步加速器源上的工作比射束时间更方便。哦，它肯定会从提高的效率中受益。这不仅仅是制造更多的问题。当它不小心抓住了错误的分子时，它会产生有毒的副产品，回收到工厂的成本很高。这就是 C4 和 CAM 光合作用进化的原因。避免缺乏特异性。有长期运行的 GE 项目试图将 C4 光合作用引入更多作物植物中。这两种机制都是黑客。 RuBisCO 有时会结合 O2 而不是 CO2？只是局部（或暂时）增加 CO2 的浓度。我相信 RuBisCo 据称效率低下的所谓原因正是由于它在氧气和 CO2 之间的选择性。理论是，具有较大周转率的 RuBisCo 版本的选择性较低，因此缓慢周转率是对更大选择性的权衡。也不清楚 RuBisCo 是否像我们想象的那样低效。是的，与其他酶相比，它的营业额确实很糟糕，但与相关酶相比，它的营业额几乎不相上下。我不认为它是一个单一的甲基基团......它必须是 RNA 上的大多数或许多甲基基团，因为系统中还没有设计特异性......这种方法可能会有其他健康后果，但可能是在受控环境中缓解。迷人。
它是一些甲基，但不是全部。来自文章摘要：FTO 介导植物 RNA 中的大量 m6A 去甲基化（poly(A) RNA 中约 7% 的去甲基化和非核糖体核 RNA 中 m6A 减少约 35%），诱导染色质开放和转录激活。虽然添加了哺乳动物基因的蔬菜不容易被监管机构或公众接受的原因有很多，但这是否为快速筛选天然遗传变异以增加天然脱甲基酶活性作为一种采摘方式开辟了可能性？候选高作物株？美国的大多数作物已经进行了基因工程改造，因此这在美国应该不是什么大问题（顺便说一下，表观遗传学在 DNA（即 N6-甲基脱氧腺苷）水平（基因调控），而不是 RNA 水平上运作。）所以我想知道——还有 C4 大米的努力，对吧？据我所知，哪个还没有真正生产出真正的 C4 水稻植物？与此同时，这似乎是凭空而来的。那么是什么让 C4 大米变得如此坚硬呢？还是我误解了情况？创建 C4 水稻需要添加完整的生化途径，这比添加单个基因要困难得多。实现这一目标的另一种方法可能是抑制首先沉积甲基的 RNA 甲基转移酶
FTO 改良植物中的养分量，例如 K、P，将是相同的 [因为它们来自土壤]。因此，FTO 改性食品的营养密度会更低。这是胡说八道，并且在帖子中涵盖了胡说八道。植物甚至还没有接近 100% 提取土壤中的活性成分，它们也从空气中获取大量所需的物质。该帖子特别指出，它们的营养并不少。而且我们知道如何再生而不是耗尽土壤，所以每英亩更高的产量应该是可持续的……等等。如果你的论点是正确的，那么所有的产量增加都会自动减少营养，并且……。不，我以前听说过；反对高产农业而支持“自然”农业似乎是一种合理化，这是不正确的。我不知道还有什么可说的。 “大米和土豆的淀粉、蛋白质、总碳水化合物或维生素 C 含量都没有变化”。 [SNIP]“植物甚至还没有接近 100% 提取土壤中的活性成分，它们也从空气中获得了很多它们需要的东西”[SNIP] 最后，我不知道双子叶植物是附生植物。谢谢你给我启发。
虽然这听起来很神奇，但等待完整的分析是非常科学的。 “这项研究表明，升高的 CO2 水平降低了 130 多种植物物种/栽培品种的整体矿物质浓度（-8%，95% 置信区间：-9.1 至 -6.9，p<0.00001）”“这是怎么发生的？植物'根系更深更广……”更多的根，更多的土壤养分被植物吸收。密度可能相似，但有待衡量。有人能用 CRISPR 或任何葛根和其他有害杂草生产出对人类有用的东西吗？我是说像西瓜、淀粉块茎或生物柴油或其他什么？经过几个月的 Covid 喋喋不休，同一周有两则可能有趣的消息，一种可能的抗疟疾药物，以及一种对抗全球饥饿的方法！别那么兴奋。我是当然，德里克期待很快再向我们发布 100 多篇关于 Covid 的帖子。但我同意你的看法，这里没有疫苗新闻，这是一个更具可读性和趣味性的地方。
尝试搜索“葛根食用根”——是的，它已经可以食用了！我喜欢这种方法，“如果我们做 X 会发生什么？”如此多的发现。如果你将这种人类基因拼接到植物中，他们会开始要求你支付他们生活工资，并停止向他们喷洒有毒化学物质，以换取生产更有价值的食物。这毕竟是“公平贸易有机”基因，不是吗？不，只有肿瘤。植物细胞不动。幸运的是。否则我们会因为人类活动而对树木的入侵感到愤怒，就像在《指环王》中一样。在此浏览器中保存我的姓名、电子邮件和网站，以备下次评论时使用。