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科学家们对如何控制基因表达提供了新的见解

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2019-11-06浏览次数:1064

根据eLife今天发表的一项研究,研究人员提供了控制所有生物体中基因表达的机制的新见解。

bioRxiv结果的第一份报告将最终改善我们在某些抗菌药物如何抵抗RNA聚合酶(RNAP)治疗艰难梭菌感染和结核病等疾病中的作用。

当DNA中包含的信息用于产生功能性基因产物如蛋白质和其他分子时,就会发生基因表达。该过程分为两个阶段。在称为转录的第一阶段,RNAP读取DNA上链中的信息,然后将其复制到新的信使核糖核酸(mRNA)分子中。在第二阶段,分子然后进行处理或翻译。

然而,为了帮助控制基因表达水平,RNAP中的转录暂停可以在两个阶段之间发生,提供可以终止或调节转录的“病症”。

“从细菌到哺乳动物的所有生物中RNAP作用的共识暂停序列使酶处于元素停顿状态,导致更长寿命的暂停,”资深作者Robert Landick,威斯康星大学生物化学与细菌学教授Charles Yanofsky -Madison。 “由于这种元素暂停的基本机制尚未明确定义,我们决定使用各种生化和生物物理方法进行探索。”

该团队的分析首先揭示了元素暂停过程涉及几个生物参与者,他们共同创造了一个屏障,以防止从暂停中逃脱。该过程还引起适度的构象转变,导致RNAP“绊倒”DNA进入其反应中心,暂时阻止其产生RNA。

“我们还发现,转录物可以减缓RNAP在暂停时对DNA的控制和回溯,”Landick说。 “简而言之,这些结果提供了一个框架,可以了解过程如何受到细胞内和监管机构的某些条件的控制。”

他补充说,这些见解可能有助于未来设计合成基因的努力,例如以产生基因所需输出的方式指导RNAP的暂停行为。它还有助于我们了解某些药物(称为RNAP抑制剂)如何靶向酶。

“目前,我们希望尝试生成一种能够暂停在一系列时间间隔内获得的转录复合物的结构,”Landick总结道。 “这将使我们能够确切地了解酶进入和离开暂停状态时酶的运动方式。”