隨著幼苗從土壤中長出，它需要轉(zhuǎn)變自己的發(fā)育程序，向著陽光生長?？茖W(xué)家們在這一過程中發(fā)現(xiàn)了一個細(xì)胞減弱外界信號的機制，這種管理能力對于細(xì)胞適應(yīng)當(dāng)前環(huán)境很重要，有助于植物在多變的環(huán)境下生存下來。

加州大學(xué)伯克利分校和卡內(nèi)基科學(xué)研究所的研究人員對擬南芥進(jìn)行了研究，他們發(fā)現(xiàn)這種植物可以通過特定機制減弱外部信號的強度，擬南芥是一種常用的模式生物。這項研究發(fā)表在六月六日的Science雜志上。

信號減弱機制相當(dāng)于是汽車上裝的剎車，可以避免加速失控帶來的災(zāi)難性后果。研究顯示，擬南芥幼苗從黑暗環(huán)境轉(zhuǎn)到陽光下時，會引發(fā)一個“快速而廣泛”的基因表達(dá)重置，進(jìn)而長成我們常見的綠色幼苗。這一過程需要一個限制性的機制，幫助細(xì)胞重新穩(wěn)定以達(dá)到新的平衡。研究人員發(fā)現(xiàn)，這種機制位于細(xì)胞核中，而且與加速機制直接相連。

陽光等外部條件觸發(fā)的細(xì)胞信號傳導(dǎo)，允許生物適應(yīng)當(dāng)前的環(huán)境條件。在需要做出應(yīng)答的時候，機體會激活一系列的化學(xué)信號。通常這種信號一開始是很強的，一段時間之后會受到限制，信號減弱甚至完全被關(guān)閉。這樣的限制機制是非常關(guān)鍵的，但迄今未知人們對它們的了解還很有限，科學(xué)家們大多更關(guān)注一開始的激活過程。

對于擬南芥而言，陽光誘導(dǎo)的信號傳導(dǎo)過程包括，一個活化的感光分子（光敏色素）結(jié)合到轉(zhuǎn)錄因子PIF上。這種結(jié)合會摧毀PIF，關(guān)閉它的目標(biāo)基因。然而研究人員發(fā)現(xiàn)，光敏色素在使PIF摧毀的同時，也判下了自己的死刑，這一指令被立即執(zhí)行導(dǎo)致信號強度減弱。

“理解植物對光的應(yīng)答動態(tài)，解析其背后的分子機制，有助于我們對作物進(jìn)行基因工程改造，使其能夠更好的適應(yīng)環(huán)境波動，”文章的共同作者，卡內(nèi)基的王志勇教授說。

研究人員用相互確保摧毀MAD（mutually assured destruction）來形容這種同歸于盡的信號減弱機制（MAD本是一種相互威懾的冷戰(zhàn)策略）。自然界通過這種機制為關(guān)鍵性的功能保駕護(hù)航，而它將為人們提供廣泛的啟示（從農(nóng)業(yè)到癌癥研究）。