2025年5月5日，西北大学生命科学学院付爱根/李贝贝/张卫国团队在Molecular Plant（IF：24.1）发表了题为“The dual-targeted transcription factor BAI1 orchestrates nuclear and plastid gene transcription in land plants”的研究论文。该研究揭示了一种在陆地植物中保守的分子调控机制：细胞核-质体双靶向转录因子BAI1，能够同时精确调控细胞核和质体基因组转录。
近日，Molecular Plant发表了国际著名植物学家Paolo Pesaresi撰写的Spotlight专题评述，题目为“BAI1: A Plant Transcription Factor Governing Nuclear and Plastid Gene Expression”，高度评价该研究的创新性与科学价值。
研究内容与意义：
研究发现，BAI1是首个被证实能够同时调控细胞核和叶绿体基因表达的双功能转录因子。作为C2H2型锌指蛋白，BAI1在细胞核中激活光合碳同化关键酶RubisCO小亚基基因（RbcSs）的表达；同时，该蛋白还能在叶绿体中参与质体编码RNA聚合酶（PEP）复合体的组装，直接激活叶绿体基因组编码的RubisCO大亚基基因（RbcL）的转录（图1）。这种"一因子双靶向"的独特调控机制，不仅保障了光合作用相关基因在细胞核和叶绿体中的协同表达，更为揭示真核生物细胞器间的协同进化机制提供了新的分子范式。
图1. BAI1同时调控核基因组与质体基因组转录。
《Molecular Plant》在评述中指出：
该研究首次揭示了植物中双靶向转录因子如何协同调控核与叶绿体基因表达，填补了植物细胞器间信号传递领域的空白。BAI1的发现为理解真核生物中核-质体协同进化提供了关键范例，其独特的双靶向机制可能为开发新型生物技术策略奠定基础，从而提高作物产量和抗逆性。
论文链接：https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052(25)00108-X
Spotlight链接：https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052(25)00180-7
