特拉华大学劳伦·布拉德福德 信用:CC0公共领域 当你感觉不舒服或度过了特别紧张的一天时，也许你会去散散步，拿本好书蜷缩起来，举重，或者吃一些舒适的食物
尽管我们都有无数种方式来应对外在的压力，但有一件事是不变的:在细胞水平上，压力反应在动物和植物王国中是普遍的
当然，植物可能不会因为没有通过测试、被开了超速罚单或者和朋友打架而倒霉，但这种挣扎仍然存在
植物面临来自细菌、真菌和病毒病原体的生物压力，以及来自极端温度、干旱或洪水、过度盐度和暴露在阳光下的变化的非生物压力
植物细胞，像人类和动物细胞一样，依赖于复杂的基因系统及其表达和调节来建立对外部应激源的适当防御或免疫反应
在最近发表在《植物科学前沿》杂志上的一项研究中，特拉华大学和锡拉丘兹大学的研究人员发现了一个单一的基因，它可以调节对生物和非生物压力的反应
动物和食品科学系的助理教授阿迪蒂亚·杜塔说:“SDA1实际上是一个非常小的基因，但它很关键，因为它同时控制着植物体内的生物和非生物反应。”
活性氧在植物的免疫反应中至关重要，它们是在正常的生理过程中产生的
活性氧水平随着压力的增加而增加，防御过程开始了
通过对活性氧的修复，SDA1起着主调节器的作用
这是一种调节其他基因的基因，影响生物和非生物的反应，使植物在两个方面都更坚韧
" 杜塔在锡拉丘兹大学从事博士工作期间开始了这项研究，他研究基因表达阵列，该阵列在植物暴露于20多种不同的应激源后跟踪基因表达
他突然想到的一件事是，几乎在所有情况下都会诱发SDA1
起初，杜塔说，他认为SDA1可能只是一个乘客基因，或者是一个不控制任何特定过程的基因
“但后来我开始深入研究，我看到SDA1实际上与水杨酸介导的过程相互作用
这是控制大部分生物反应的同一种激素
事实上，水杨酸在植物世界中是如此重要，以至于它经常被喷洒在商业植物上，这样它们就可以用它来自然地增强它们的免疫反应，”杜塔说
“我发现，SDA1不仅与水杨酸相互作用，而且如果你去掉SDA1，它还会影响植物能容纳的水杨酸量
如果它不能容纳那么多水杨酸，它基本上会降低植物抵抗感染的能力
" Dutta和他的同事还发现，SDA1会影响对非生物压力的反应
例如，SDA1影响根系生长量以应对干旱
没有适当的根系生长，植物就无法生存
研究小组认识到SDA1是一个至关重要但以前未归类的基因，因此寻找具有相似功能的基因或蛋白质
没有发现这样的相似之处，他们仔细观察了整个基因序列，找出了这种蛋白质如此独特的原因
通过这样做，他们确定了一个七个氨基酸的结构域
“当我们开始研究这个领域时，我们最初的预感是，它可能很重要，因为它是保守的；但是后来我们回去，对每一种氨基酸进行突变，一次一个，看看哪些是重要的，”杜塔说
“我们发现你需要整个领域
这七种氨基酸在功能上是相关的，因为这个结构域控制着对生物和非生物胁迫的反应
" 最重要的是，研究小组发现，随着时间的推移，这七个氨基酸结构域存在于大多数植物中，包括经济作物
这可能是一个重要的发现，因为我们面临着气候变化带来的越来越大的压力
“随着时间的推移，我们已经开始种植对我们所处的环境超高效的作物，但情况正在发生变化
温度在上升，土壤盐分在变化，需要灌溉更多的土地来获得你通常能获得的产量，”杜塔说
“5到10年前还不重要的事情现在不仅对美国来说很重要
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但是在全世界
" 因为SDA1基因及其七个氨基酸结构域是天然存在的，科学家可以鉴定品种并选择高水平表达该基因的作物品种
这不同于转基因作物，因为它不需要改变基因，而只是简单地选择和繁殖表达SDA1的植物，使它们更能抵抗压力
我们能生产更硬的作物吗？我们能让它们抗旱吗？我们能让它们对细菌病原体有更强的抵抗力吗？随着更多的研究即将到来，杜塔说，他相信这些答案中有许多都在SDA1
寻找线索 杜塔现在是UD农业和自然资源学院的一名家禽研究员，他有研究不同的生活模式来理解细胞压力的经验，从细菌到植物和鸡
除了提高农业生产率，他目前的工作可能会确定和界定人类生殖器官癌症的驱动因素
杜塔说:“就发病率或发生率而言，卵巢癌不是女性的前十大癌症，但就死亡人数而言，它是前五大癌症。”
“我们面临的卵巢癌问题之一是检测
这并不是说我们不能治疗它，但是当病人去看医生时，它通常处于晚期
" Dutta说，他开始研究鸡的生殖健康，因为与其他动物模型不同，鸡在实验室中会患自发性卵巢癌，这为家禽和人类提供了潜在的益处
氧化应激是癌症发病的最大因素之一
通过了解植物和动物王国的氧化应激，杜塔希望能够在各个领域做出更多的概括，并将基因调控知识应用于不同的现象
杜塔说:“这可以追溯到‘一个健康’的理念，以及你在一个领域学到的任何东西都可以应用到其他地方的理念。”
“许多基本原则保持不变，我们只是在不同的生理环境中观察它，以及它与不同疾病产出的关系
在每种情况下，我们都在学习细胞如何对氧化应激做出反应，以及这种反应对于确保家禽和人类的良好结果有多重要
"
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