PNAS：“打了就跑”的轉錄因子

　　細胞核中的調控蛋白，在活化基因時采取了一種“打了就跑”（hit-and-run）的策略。美國國家科學院院刊PNAS雜志上發表的一項最新研究，深入解析了這種高效的轉錄模式。

　　“就像馬克吐溫筆下闖了禍就跑的湯姆·索亞一樣，轉錄因子結合啟動子并激活轉錄之后就會立即離開，讓小伙伴們去繼續自己未完成的工作，” 文章的資深作者，紐約大學的生物學教授Gloria M. Coruzzia說。

　　外界信號會在基因調控網絡中引發快速而廣泛的改變，為了揭示這些網絡的動態，研究人員對負責活化基因的轉錄因子展開了研究。轉錄因子指揮著每個細胞的基因表達，但要闡明它們的作用機制卻并不容易。這是因為轉錄因子與DNA的作用很短暫，往往只持續幾分鐘。現有檢測技術很容易將其遺漏。

　　為此，研究人員開發了一種新方法，該方法純粹以調控效果為基礎，監控轉錄因子的直接作用對象，不依賴于可檢測的結合事件。正因如此，研究人員可以捕捉到非常短暫的轉錄因子作用，揭示此前未知的轉錄因子活性。

　　“hit-and run”轉錄模式的首次提出是在上世紀八十年代，該模型認為轉錄因子先結合并啟動目標基因的轉錄（the Hit），然后從DNA上解離（the Run），轉錄過程不需要它繼續提供幫助。

　　這項研究在植物的氮素響應（nitrogen response）過程中，向人們展示了全基因組范圍內的轉錄因子“hit-and run”。這種作用機制允許轉錄因子快速激活大量的基因，對外界信號做出迅速而廣泛的應答。

　　除了有助于進一步理解轉錄機制，這項研究也有著實際的應用價值。人們可以在此基礎上對農作物進行基因工程改造，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，提高農作物的氮素利用率，可以有效減少相關肥料的用量，降低肥料流入地下水帶來的健康風險。