植物被昆蟲攻擊或者遇到嚴(yán)酷的氣候條件時，是無法起身逃避的。因此它們需要快速應(yīng)答壓力性事件，然后在事件平息之后迅速恢復(fù)“正常”。

北卡羅萊納州立大學(xué)的研究人員在本期Cell雜志上發(fā)表文章，在分子水平上揭示了植物控制乙烯釋放的一種獨特機制。乙烯是一種重要的氣態(tài)應(yīng)激激素，能夠響應(yīng)各種內(nèi)部和環(huán)境刺激， 調(diào)控植物生長和刺激果實成熟。植物的乙烯應(yīng)答一直是科學(xué)家們研究的熱點，在過去的幾十年里人們已經(jīng)確定了一條相對成熟的信號通路。

北卡羅萊納州立大學(xué)的Anna Stepanova和Jose Alonso在文章中指出，乙烯啟動了一種獨特的基因表達(dá)機制——基因特異性翻譯調(diào)控。在分子生物學(xué)的中心法則中，遺傳信息從DNA、RNA流向蛋白。編碼在DNA中的遺傳指令轉(zhuǎn)錄為mRNA，然后翻譯生成執(zhí)行特定功能的蛋白。

當(dāng)植物感受到乙烯的存在時，就會起始一個特殊基因的轉(zhuǎn)錄，該基因編碼的蛋白相當(dāng)于乙烯信號傳導(dǎo)的“斷路器”。不過該基因的翻譯程序受到了限制，直到乙烯消失才能開始蛋白合成。“也就是說這些基因生成了mRNA并將其儲存起來，遺傳信息并沒有立刻流向蛋白合成，”Stepanova說。

“植物細(xì)胞通過這種機制快速應(yīng)答乙烯，隨后又迅速恢復(fù)正常，”Alonso補充道。

進(jìn)一步研究表明，關(guān)鍵信號分子EIN2是乙烯應(yīng)答過程的一個基本組分。EIN2可以結(jié)合乙烯“斷路器”EBF2，阻止它進(jìn)行蛋白合成，以免過早影響乙烯應(yīng)答的活性。

這項研究通過全基因組核糖體印記（ribosome footprinting），揭示了一種基因特異性翻譯控制機制。雖然這些工作主要針對的是乙烯，但研究人員認(rèn)為其它植物激素也可能有類似的作用機制。此外，這項研究還有助于人們進(jìn)行基因工程改造，獲得品質(zhì)更高的農(nóng)作物。