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科學家們對如何控制基因表達提供了新的見解

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-11-06瀏覽次數:1064

根據eLife今天發表的一項研究,研究人員提供了控制所有生物體中基因表達的機制的新見解。

bioRxiv結果的第一份報告將最終改善我們在某些抗菌藥物如何抵抗RNA聚合酶(RNAP)治療艱難梭菌感染和結核病等疾病中的作用。

當DNA中包含的信息用于產生功能性基因產物如蛋白質和其他分子時,就會發生基因表達。該過程分為兩個階段。在稱為轉錄的第一階段,RNAP讀取DNA上鏈中的信息,然后將其復制到新的信使核糖核酸(mRNA)分子中。在第二階段,分子然后進行處理或翻譯。

然而,為了幫助控制基因表達水平,RNAP中的轉錄暫停可以在兩個階段之間發生,提供可以終止或調節轉錄的“病癥”。

“從細菌到哺乳動物的所有生物中RNAP作用的共識暫停序列使酶處于元素停頓狀態,導致更長壽命的暫停,”資深作者Robert Landick,威斯康星大學生物化學與細菌學教授Charles Yanofsky -Madison。 “由于這種元素暫停的基本機制尚未明確定義,我們決定使用各種生化和生物物理方法進行探索。”

該團隊的分析首先揭示了元素暫停過程涉及幾個生物參與者,他們共同創造了一個屏障,以防止從暫停中逃脫。該過程還引起適度的構象轉變,導致RNAP“絆倒”DNA進入其反應中心,暫時阻止其產生RNA。

“我們還發現,轉錄物可以減緩RNAP在暫停時對DNA的控制和回溯,”Landick說。 “簡而言之,這些結果提供了一個框架,可以了解過程如何受到細胞內和監管機構的某些條件的控制。”

他補充說,這些見解可能有助于未來設計合成基因的努力,例如以產生基因所需輸出的方式指導RNAP的暫停行為。它還有助于我們了解某些藥物(稱為RNAP抑制劑)如何靶向酶。

“目前,我們希望嘗試生成一種能夠暫停在一系列時間間隔內獲得的轉錄復合物的結構,”Landick總結道。 “這將使我們能夠確切地了解酶進入和離開暫停狀態時酶的運動方式。”

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