CGM第551期：蛋白结构域在植物中的演化

蛋白质结构域可以理解为“功能积木”，决定了蛋白质能做什么。本研究利用446个来自不同植物类群的基因组，对所有蛋白质结构域及其组合进行了全面分析。我们发现，陆地植物拥有比藻类更多的结构域类型和结构域组合。

在植物从水生走向陆地的早期阶段，链形植物祖先获得了大量新的“核心”结构域，这些新的功能模块极大丰富了它们的遗传工具箱，使得植物能够从单细胞进化到多细胞，并逐渐适应陆地环境。有趣的是，当植物真正成功登陆后，这些早期获得的“核心”结构域数量开始逐渐减少；与此相反，植物不断获取新的“非核心”结构域，并且结构域之间的重新组合（即结构域“拼搭”）变得更加频繁，产生了大量全新的蛋白质，推动了植物多样性的扩展。

我们由此提出：在生物进化中失去一些原有的遗传元素并不一定是坏事。核心结构域的减少可能反而降低了植物的进化束缚，让它们能更自由地创新、灵活应对不断变化的环境、产生新物种。