叶绿体和核之间信号传递的“总开关”

　　

生物通报道：科学家对植物怎样将缺水或缺盐的胁迫信号从叶绿体传递到细胞核的机制困惑了多年，他们能只知道叶绿体至少通过三种途径向植物传递胁迫信号。近期《Scinece》杂志一篇文章报道，由内华达大学（University of Nevada）Shai Koussevitzky和Ron Mittler率领的研究小组发现，植物中有多种胁迫信号汇集于一个信号途径，然后传递到细胞核。

Koussevitzky研究信号途径末端，发现了相应的结合因子ABI4，一种已知的植物转录因子，能够抑制光诱导的调节因子活化基因表达。后继实验发现，多种胁迫信号在细胞叶绿体中整合离不开由核编码的、定位于叶绿体的蛋白GUN1。

许多编码叶绿体蛋白的核基因，受一种根据环境条件进行变化的“总开关”调节。这种“总开关”如同一个二进位计算机，能够根据胁迫信号加工过程使特定基因活化或失活。ABI4在植物的多种信号加工过程中发挥作用，极有可能是研究人员一直在寻找的“总开关”。Koussevitzky说ABI4通过结合一种最近新发现的基序，抑制光诱导的调节因子激活基因表达。

叶绿体中的许多成分对植物的生长、繁殖和适应环境有重要作用，因此叶绿体和核之间应该有一套基本的信号传递机制。此前，研究人员一直认为这两种细胞器之间存在多种信号传递途径，但最新结果显示信号都汇集在一种特定途径。

Koussevitzky说现有望设计一种能够利用劣质水（marginal water）或劣质土壤（marginal soil），面对众多压力时不必抑制全部正常新陈代谢反应和活化所的应激新陈代谢反应的植物。但如果想得到耐受性更强的植物，就需要从两方面着手了。“我们将尝试把这种信号途径放在植物应急反应背景下考虑，这可能会有点变化，但至少能通过了解某种特定的途径而鉴定其下游靶标。”（生物通记者 小粥）