MAD：科学家揭示了细胞信号传导中的制动机制-四季植物网

音频一个研究开花植物的研究小组已经注意到细胞管理外部信号的方式，这种信号对于细胞在波动的环境中生存至关重要。

加州大学伯克利分校，植物基因表达中心，加州旧金山分校和卡内基科学研究所的研究人员发现了一种新机制，通过这种机制，这种外部信号的强度降低或减弱。他们的工作重点是微小的芥菜植物拟南芥（Arabidopsis），它经常被科学家用作实验模型。他们的研究结果于6月6日发表在Science上。

信号衰减类似于汽车制动器。虽然需要加速，但没有约束的加速可能是灾难性的。在这项研究中，拟南芥幼苗从地下黑暗中摄取到阳光下，这引发了一种反应，导致基因表达的“快速和广泛”重定向，最终导致熟悉的绿色幼苗。

但是，加速新基因表达的制动对于使细胞恢复到新的平衡状态也是必要的。该研究小组发现了一种核定位的双分子信号配置，通过该配置，制动机构与加速器直接相连，从而同时提供加速和约束。通过确定这一衰减过程中涉及的机制，该团队的发现具有从农业到癌症研究的潜在影响。

由外部线索（例如阳光）触发的细胞信号传导使生物体能够适应当前的条件。当有机体感知到需要响应的东西时，会激活一系列化学信号。该信令一开始通常非常稳健。但在某些时候，有必要将其拨回或完全关闭 - 这种限制属于不同的，不太了解的信号通路。这些类型的约束功能非常重要，但知之甚少，因为科学家们主要关注的是如何首先刺激细胞。

拟南芥中的光信号传导涉及活化的光感受器分子（称为光敏色素）与称为PIF的转录因子（基因转换）的结合。这种结合破坏了PIF，切断了它的靶基因。然而，研究人员发现，在加强PIF的破坏时，光敏色素会签署自己的死亡令并同时执行，从而减少传入的光信号强度。

“了解光反应动力学的这些分子机制对于能够更好地适应环境波动的工程作物非常重要，”卡内基的合作者之一王志勇说。

这种信号衰减的双分子相互保证破坏（MAD）机制似乎代表了一种新的配置，从而扩大了我们对自然界为这一关键功能发展的机制范围的理解。

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这项工作得到了美国国立卫生研究院，美国能源部和美国农业部的支持。