Ascorbinsäure – besser bekannt als Vitamin C – ist ein weit verbreitetes Antioxidans in lebenden Organismen und spielt eine wesentliche Rolle beim Wachstum und der Entwicklung von Tieren und Pflanzen sowie bei der Reaktion auf abiotischen Stress. Ascorbinsäure kommt in einer Vielzahl von Pflanzengeweben vor und ist ein multifunktionaler Metabolit, der mit vielen verschiedenen physiologischen Prozessen verbunden ist, darunter Photosynthese, Zellwandbiosynthese, Samenkeimung, Blütezeit und Fruchterweichung, um nur einige zu nennen. Ascorbinsäure wird über einen von vier Biosynthesewegen in Pflanzenzellen produziert; der L-Galactose-Weg, der L-Glucose-Weg, die D-Galacturonsäure und der Myo-Inositol-Weg. Von diesen ist der L-Galactose-Stoffwechselweg der am besten etablierte und gilt als der einzige vorherrschende Weg für die Akkumulation von Ascorbinsäure in den meisten Pflanzenarten, einschließlich Gefäßpflanzen, Moosen und Grünalgen. GDP-L-Galactose-Phosphorylase (GGP) ist ein regulatorisches Schlüsselgen dieses Signalwegs. Die Funktion und Regulationsmechanismen von GGP gut verstanden werden; Die molekularen Evolutionsmuster des Gens bleiben jedoch unklar.

In ihrer neuen Studie veröffentlicht in AoBP, Tao et al. Erforschen Sie die molekularen Evolutionsmuster von Pflanzen GGP Gene. Das fanden sie am meisten GGPs in ihren 71 untersuchten Arten hatten ähnliche Genstrukturen und Motivmuster, was auf Pflanzen hinweist GGPs haben evolutionär konservierte Funktionen. Das zeigten molekularevolutionäre Analysen GGPs wurden hauptsächlich durch Reinigungsselektion eingeschränkt, was darauf hindeutet, dass das Gen aufgrund seiner lebenswichtigen Bedeutung in der Ascorbinsäure-Biosynthese funktionell konserviert ist. Ein paar Zweige der GGP Evolutionsbaum wurden als positiv selektiert identifiziert, was darauf hindeutet, dass episodische Diversifizierungsselektion während der Evolution der Pflanze eine Rolle spielte GGPS. Bei Samenpflanzen wurde eine Duplikation des gesamten Genoms identifiziert, was den in Angiospermen im Vergleich zu anderen Pflanzen beobachteten erhöhten Ascorbinsäuregehalt erklären könnte. Dadurch konnten sich Angiospermen leichter an sich verändernde Umgebungen anpassen.