为何秋叶总飘零

每年秋叶的变色飘落都会让诗人诗兴大发，令孩子们着迷，也让居家过日子的人费力打扫。对于科学家而言，他们苦苦思索的是落叶现象的基因机制——是什么原因让叶细胞一个一个死掉并最终使叶子脱落。最近的一份研究报告揭示了导致枯叶的基因连锁反应。不过，研究人员在是否已经找到“元凶”这个问题上存在着分歧。

韩国浦项科技大学的分子基因学家Hong Gil Nam和同事将拟南芥的突变体与野生株的老化过程进行了比较，试图以此解开叶细胞每年死亡之谜。拟南芥为十字花科小型开花植物，是植物生物学的研究模型。他们发现突变体的叶子比野生株的叶子存活时间要长。

Nam领导的研究小组对比了两个株种的拟南芥之间的基因差异，将目标锁定在oresara 1 (ORE1)这个特定基因上。他们发现ORE1 生成一种蛋白质，这种蛋白质的含量随着时间的推移而增加，并引起叶绿素的丧失和其它使叶子老化的过程。

研究小组还发现绿叶中的ORE1被micro RNA所控制，后者是一种控制基因表达的小分子。Micro RNA之一的miR164在拟南芥的老化中起着作用，是叶子老化过程中不断变化的复杂基因连锁反应的一部分。当叶子老化时，一个名为EIN2的基因的活动有所增强并抑制miR164的活动，使得生成更多的ORE1，加速了叶绿素的丧失，并引发其它老化过程。这让“老化在所难免”，Nam说。研究小组将论文发表在了今天的《科学》杂志上。

研究论文在获得称赞的同时也引起了质疑。加拿大滑铁卢大学的植物生理学家John Thompson说：“（论文）提出的机制令人信服”。而美国安阿伯密歇根大学的植物生理学家Larry Noodén 指出Nam研究的光化效率水平和其它因素并非关键过程。康奈尔大学的分子生物学家Susheng Gan 说研究小组采用的突变体只表现出短暂的叶子老化延迟，并非理想的研究模型。

不管是这种机制还是其它一些机制控制着老化过程，研究人员认为他们在拟南芥上发现的过程很可能在其它植物上也存在。