植物中发现的第一个先驱因子使细胞能够改变命运

细胞不会一直表达它们包含的所有基因。例如，我们的基因组中编码眼睛颜色的部分不需要在肝细胞中开启。在植物中，可以在形成叶子的细胞中关闭编码花朵结构的基因。

通过将这些不需要的基因存放在致密的染色质中，该染色质是紧密包裹的一束包裹着蛋白质的遗传物质，因此不会激活。

在《自然通讯》杂志的一项新研究中，宾夕法尼亚大学的生物学家发现了一种蛋白质，该蛋白质可使植物细胞到达这些本来无法获得的基因，从而在不同的身份之间切换。被称为“先锋转录因子”的LEAFY蛋白在染色质束的特定部分立足，放松了结构并吸收了其他蛋白，这些蛋白最终使基因首先被转录成RNA，然后被翻译成蛋白。

这项工作的资深作者，艺术与科学学院的生物学家多里斯·瓦格纳说：“给定的细胞或组织或状况不需要的程序可以通过各种染色质修饰而有效地关闭，从而使它们非常难以访问。”“问题一直存在，你如何从封闭到开放?我们发现，我们已经知道的LEAFY这种蛋白质对植物细胞的重编程很重要，它是这些先入为主的转录因子之一，就是要改变细胞程序。”

先锋转录因子首先由佩雷尔曼医学院的宾州大学教授肯尼斯·扎雷特(Kenneth Zaret)表征，他的工作已经研究了动物中的这些调节蛋白，例如在肝脏发育的情况下。瓦格纳(Wagner)在宾大(Penn)的早期，听说扎雷(Zaret)谈论他在这一领域的工作，并对在植物中寻找类似因子感到好奇，因为灵活的基因表达对其生存至关重要。

实际上，植物必须始终在表达整套不同基因之间切换。在肥沃的土壤中，它们可能会长出更多的枝条而变大，而在干旱中，它们可能会表达与发育中的花有关的更多基因，因此它们可以在结实之前结实并繁殖。

自从瓦格纳职业生涯开始以来，植物细胞如何确定其身份和命运一直是瓦格纳工作的重点，LEAFY也是如此。在博士后的几天里，瓦格纳(Wagner)表明LEAFY可以重编程根细胞以产生花朵。她说：“这为我们提供了一个很好的线索，表明“ LEAFY”可能有这种“先驱”活动，但我们必须更加仔细地加以证明。