zui近，康奈尔大学的研究人员，通过在纳米级的精密度上追踪蛋白质在活细胞中的运动，对细胞调节其基因表达的方式，获得了新的认识。
每个活细胞里的DNA都包含着“基因蓝图"，指导细胞制造所需要的蛋白质。当需要一种特定的蛋白质时，一个调节蛋白会结合到DNA链上适当的位置，从而导致相邻的基因被“表达"而制造蛋白质。但是，当已经产生了足够多的蛋白质时，也必须有一种机制来关闭基因。制造不再需要的蛋白质，会使细胞浪费很多能量。
通过用荧光染料标记蛋白质，陈鹏和他的同事在几纳米的分辨率上，观察到了蛋白质的运动。在DNA和调节蛋白的溶液中他们看到，当一个蛋白浓度升高时，另一个调节蛋白会引起*个调节蛋白解离，从而阻止基因的表达。
研究小组已经在活细胞中重复了实验，验证了他们的zui初结果，并额外获得了一个令人惊讶的新发现：虽然解离仍然是与蛋白质的浓度有关，但它也与细胞的生长和分裂周期有关。
研究人员以两个蛋白为研究对象，这两个蛋白调节着两个蛋白的生产，后者可分别保护细菌免于铜和锌的毒害。几个防御性蛋白可解毒金属，或结合金属原子并将其推出细胞。调节蛋白也与金属原子结合，当它们这样做时，能够以一种方式改变形状，这会使它们与操纵基因位点上的DNA结合，打开基因生产更多的防御性蛋白。当入侵的金属原子被细胞处理时，会充满过量的“非金属化"调节蛋白，这有助于*个调节蛋白解离，并以一种关闭基因的不同方式，在操纵基因位点替换它。
为了探讨在试管中所发生的事情，是否也发生在活细胞中，研究人员将标记调节蛋白的大肠杆菌放置于显微镜载玻片盖玻片之间的营养液中。研究人员每60毫秒用激光照射玻片以诱发荧光，产生了一部蛋白质运动的定时影片。
通常，DNA紧密盘绕和“浓缩"在染色体中，但细胞生长时它变得不那么浓缩，这样染色体就可以被复制，当复制完成时它们再次变得紧密浓缩，并且细胞为分裂做准备。所以调节蛋白解离，以及相关基因表达的调控，与细胞的生长周期有关。陈鹏说：“这是一个非常令人惊讶的观察结果。这种蛋白质有两种形式——结合金属原子和不结合金属原子。不同形式的蛋白，以不同的方式响应染色体浓缩。虽然这项研究可能带来新的方法，杀死有害细菌，但是我只能推测它与抗生素有何关系。"
