eLife：揭示细胞中基因表达被控制的分子机制

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eLife：揭示细胞中基因表达被控制的分子机制
, ]' o! k6 L7 |  q% L6 D* Y9 j- p3 f来源：本站原创 2019-01-10 09:34+ a) v/ r% D8 D+ l* S% U
2019年1月10日 讯 /生物谷BIOON/ --近日，一项刊登在国际杂志eLife上的研究报告中，来自威斯康星大学麦迪逊分校的科学家们通过研究阐明了所有生物体机体中控制基因表达的分子机制，相关研究或能改善研究者理解特定的抗菌药物如何抵御RNA聚合酶（RNAP）从而治疗艰难梭菌感染和结核病等人类疾病。5 U8 a& Z7 ]! ~- z* G2 \, ^6 h. z
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图片来源：Robert Landick+ b$ A. w2 b; y& K3 R2 q0 Z  `
当基因表达发生时，DNA中所包含的信息能用来产生功能性的基因产物，比如蛋白质和其它分子等，这个过程分两个阶段，第一个阶段是转录，在这一阶段RNAP会阅读DNA链上的 信息，随后转录成为mRNA分子（信使RNA分子），而翻译阶段（第二个阶段），mRNA分子就会继续被处理或翻译成为蛋白质。& ]+ Z6 F. X) g2 T# L9 t4 s
为了帮助控制基因表达的水平，被RNAP所暂停的转录过程会在两个阶段之间发生，从而就能提供一种“路障”，使得转录被终止或被调整。研究者Robert Landick说道，在所有生物体中，对RNAPs施加作用的共有暂停序列会使酶类处于一种基本的暂停状态，目前研究人员并未对这种基本暂停状态的基础机制进行深入研究，因此这项研究中，研究人员就想通过多种生化和生物物理学手段来进行深入研究。
$ c, r: ?4 g8 k  q* w首先研究者发现，基本的暂停过程（elemental pause process）包括多种生物学角色，其能够相互结合来产生一种屏障从而抑制暂停状态的逃逸，该过程还会促进一种适度的构象转换，其会使RNAP“蹒跚”地将DNA送入其反应中心，暂时阻断其制造RNA。研究者Landick说道，我们还发现，转录停顿会使得RNAP松开对DNA的控制，本文研究结果还能提供一种框架帮助理解该过程被特定状况和细胞中调节子控制的机制。
# P' c$ r9 X3 v5 r. m此外，本文研究还能帮助研究者设计出合成性的基因，比如指导RNAP的暂停行为，使其能够产生所需的基因输出，同时也能帮助理解诸如RNAP抑制剂等特定药物靶向作用酶类的方式；目前研究人员想通过研究开发一些暂停转录复合体的结构，这或许就能帮助他们更清楚地观察到当酶进入和离开暂停状态时其各部分是如何运作的。（生物谷Bioon.com）
# V/ b/ x. T& |& \原始出处：1 H2 [: s7 r# C3 U- ]% v8 g
Jason Saba, Xien Yu Chua, Tatiana V Mishanina, et al. The elemental mechanism of transcriptional pausing, eLife (2019). DOI:10.7554/eLife.40981
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