最受關(guān)注Cell文章:轉(zhuǎn)錄的奧秘
日期:2012-07-06 08:14:18
來(lái)自德國(guó)慕尼黑大學(xué)生物化學(xué)系的研究人員發(fā)表了題為“A Movie of RNA Polymerase II Transcription”的文章,提供了一份關(guān)于轉(zhuǎn)錄關(guān)鍵元件:RNA聚合酶II啟動(dòng)和延伸的分子動(dòng)畫(huà),其中涉及了這一過(guò)程中的關(guān)鍵動(dòng)力學(xué)步驟,對(duì)于解析轉(zhuǎn)錄過(guò)程具有重要意義,也為分子生物學(xué)教學(xué)提供了一個(gè)很好的工具,相關(guān)成果公布在Cell雜志上,并成為了最受關(guān)注的論文之一。
文章的通訊作者是慕尼黑大學(xué)RNA聚合酶研究泰斗級(jí)科學(xué)家,德國(guó)科學(xué)院院士/EMBO院士 Patrick Cramer教授,Cramer教授曾于2008年測(cè)定了RNA聚合酶II的結(jié)構(gòu),由此開(kāi)啟了這一研究領(lǐng)域的新篇章。
RNA聚合酶II(Pol II)是三大RNA聚合酶之一,存在于基因轉(zhuǎn)錄裝置的核心位置,編碼蛋白質(zhì)基因的轉(zhuǎn)錄受到RNA聚合酶的調(diào)控。RNA聚合酶解開(kāi)DNA雙鏈,沿著一條鏈移動(dòng)。在移動(dòng)過(guò)程中,它們一邊“解讀”DNA鏈上的核苷,一邊合成一條相應(yīng)的RNA鏈。由Pol II組成的RNA是信使RNA(mRNA),它們將合成蛋白質(zhì)的指令傳給核糖體。
雖然這一酶的結(jié)構(gòu)已經(jīng)被測(cè)定,但是其中的一些關(guān)鍵問(wèn)題還沒(méi)有搞清楚,而且其中一些轉(zhuǎn)錄因子的動(dòng)力學(xué)進(jìn)程,科學(xué)家們了解得也并不多。
最新提供的這一分子動(dòng)畫(huà)捕捉了RNA聚合酶II起始和延伸過(guò)程中的一些關(guān)鍵因素,為了完成這一動(dòng)畫(huà),研究人員將起始-延伸轉(zhuǎn)化過(guò)程中的結(jié)構(gòu)快照,與延伸過(guò)程中的快照結(jié)合在一起,包括核苷酸添加,易位,停頓,校對(duì),回查,捕捉,重新激活和抑制等。
這一動(dòng)畫(huà)揭示了轉(zhuǎn)錄過(guò)程中的一些開(kāi)放性問(wèn)題,也為全球分子生物學(xué)等研究領(lǐng)域的教學(xué)提供了一個(gè)有效的工具。
關(guān)于RNA聚合酶的研究其實(shí)意義頗為重要,也吸引了不少科學(xué)家深入探索,比如近期來(lái)自馬普研究院的研究人員就針對(duì)其中的一種作用成分:P-TEFb酶展開(kāi)了研究。
他們追蹤了這種酶P-TEFb轉(zhuǎn)錄因子的功能。P-TEFb給RNA聚合酶II裝配上磷酸信息。這些信息被可逆性地附加到C-末端結(jié)構(gòu)域(CTD),發(fā)揮重要的作用確保生成一個(gè)拷貝的堿基序列。研究人員根據(jù)附著這些磷酸殘基的P-TEFb解析了這種模式以及存在的標(biāo)記物影響該酶活性的機(jī)制。
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