細(xì)胞核中的調(diào)控蛋白，在活化基因時(shí)采取了一種“打了就跑”（hit-and-run）的策略。美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊PNAS雜志上發(fā)表的一項(xiàng)最新研究，深入解析了這種高效的轉(zhuǎn)錄模式。

“就像馬克吐溫筆下闖了禍就跑的湯姆·索亞一樣，轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合啟動(dòng)子并激活轉(zhuǎn)錄之后就會(huì)立即離開(kāi)，讓小伙伴們?nèi)ダ^續(xù)自己未完成的工作，” 文章的資深作者，紐約大學(xué)的生物學(xué)教授Gloria M. Coruzzia說(shuō)。

外界信號(hào)會(huì)在基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中引發(fā)快速而廣泛的改變，為了揭示這些網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)，研究人員對(duì)負(fù)責(zé)活化基因的轉(zhuǎn)錄因子展開(kāi)了研究。轉(zhuǎn)錄因子指揮著每個(gè)細(xì)胞的基因表達(dá)，但要闡明它們的作用機(jī)制卻并不容易。這是因?yàn)檗D(zhuǎn)錄因子與DNA的作用很短暫，往往只持續(xù)幾分鐘?，F(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)很容易將其遺漏。

為此，研究人員開(kāi)發(fā)了一種新方法，該方法純粹以調(diào)控效果為基礎(chǔ)，監(jiān)控轉(zhuǎn)錄因子的直接作用對(duì)象，不依賴于可檢測(cè)的結(jié)合事件。正因如此，研究人員可以捕捉到非常短暫的轉(zhuǎn)錄因子作用，揭示此前未知的轉(zhuǎn)錄因子活性。

“hit-and run”轉(zhuǎn)錄模式的首次提出是在上世紀(jì)八十年代，該模型認(rèn)為轉(zhuǎn)錄因子先結(jié)合并啟動(dòng)目標(biāo)基因的轉(zhuǎn)錄（the Hit），然后從DNA上解離（the Run），轉(zhuǎn)錄過(guò)程不需要它繼續(xù)提供幫助。

這項(xiàng)研究在植物的氮素響應(yīng)（nitrogen response）過(guò)程中，向人們展示了全基因組范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)錄因子“hit-and run”。這種作用機(jī)制允許轉(zhuǎn)錄因子快速激活大量的基因，對(duì)外界信號(hào)做出迅速而廣泛的應(yīng)答。

除了有助于進(jìn)一步理解轉(zhuǎn)錄機(jī)制，這項(xiàng)研究也有著實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。人們可以在此基礎(chǔ)上對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行基因工程改造，增加它們獲取和同化氮素的效率。氮素是肥料中的重要能量源，提高農(nóng)作物的氮素利用率，可以有效減少相關(guān)肥料的用量，降低肥料流入地下水帶來(lái)的健康風(fēng)險(xiǎn)。