2024年6月26日，澳大利亚拉筹伯大学、西班牙植物生物技术和基因中心等机构的研究人员在Nature发表题为Zinc mediates control of nitrogen fixation via transcription factor filamentation的文章。
植物通过调整新陈代谢和基因表达来适应不断变化的环境条件，从而保持健康。在豆科植物中，氮平衡是通过平衡从土壤资源中获取的氮和根瘤中共生细菌的固氮作用来维持的。
该研究发现锌是植物必需的微量营养元素，它是细胞内的第二信使，将环境变化与根瘤中代谢活动的转录因子控制联系起来。研究人员发现了一种转录调节因子--硝酸下固定（FUN），它起着传感器的作用，锌控制着非活性丝状结构与活性转录调节因子之间的转换。该研究表明，当土壤硝酸盐含量较高时，结核中的锌浓度较低，会使丝状体解离并激活 FUN。然后，FUN 直接以多种途径为目标，启动结核的分解。
因此，锌依赖性丝状化机制建立了一个浓度读数，使结核功能适应环境氮条件。从更广阔的角度来看，这些结果对于理解金属离子在环境信号与植物发育的整合中的作用以及优化豆科作物固定氮的输送具有重要意义。
