高中时的生物老师教我们记人体必需的8种氨基酸编了口诀，“赖蛋苏笨携一亮色”，讲的是一个叫赖蛋的坏孩子带着一漂亮的女孩(亮色)，这比较符合生物学婚配的自然法则，即丑男往往找的是美女，而帅哥的女朋友往往很一般。“赖蛋苏笨携一亮色”一下子就把人体必需的8种氨基酸囊括了，赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和色氨酸。这里的“一亮”中的异亮氨酸还真在C4植物研究中发挥着重大作用，它是现在研究的比较火热的C4基因向C3植物转化的催化开关。澳大利亚国立大学的Whitney研究组发现异亮氨酸是1，5—二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(RuBisCO)的关键位点。RuBisCO是一种在植物光合作用碳反应固定二氧化碳的酶，或许也是世界上最多的一类酶。

研究人员发现转入C4植物基因(RuBisCO的大亚基)的烟草(C3植物)的羧化速率(carboxylation rate)增大，而决定这一转变的关键位点是第309号的异亮氨酸。烟草是一研究背景相对清楚的C3植物，外源基因主要来自黄菊属(Flaveria)的三种不同光合类型的植物，有意思的是，这三种植物包括C3(Flaveria pringlei)，C3-C4中间型(Flaveria floridana)，C4(Flaveria bidentis)同属菊科植物。选择同属的植物或许可以更清楚的研究C3和C4植物光合功能类型的根本差异。

作者最后认为，通过在C3植物表达C4的相关基因来增大羧化效率来提高作物产量为认识C3和C4植物的结构差异提供了实证案例。他们的论文“Isoleucine 309 acts as a C4 catalytic switch that increases ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (rubisco) carboxylation rate in Flaveria”发表在PNAS。

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感谢Professor Whitney发来的文章全文。