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      科學(xué)家們對如何控制基因表達(dá)提供了新的見解
      
			
      
				2019-02-20 08:56:51
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      根據(jù)eLife今天發(fā)表的一項(xiàng)研究，研究人員對所有生物體中基因表達(dá)控制的機(jī)制提供了新的見解。這項(xiàng)研究結(jié)果首次報道了bioRxiv，最終可以提高我們對某些抗菌藥物如何對抗RNA聚合酶(RNAP)在治療艱難梭菌感染和結(jié)核病等疾病方面的作用。
      

      科學(xué)家們對如何控制基因表達(dá)提供了新的見解
      

      當(dāng)DNA中包含的信息用于產(chǎn)生功能性基因產(chǎn)物如蛋白質(zhì)和其他分子時，就會發(fā)生基因表達(dá)。該過程分為兩個階段。在稱為轉(zhuǎn)錄的第一階段，RNAP讀取DNA上的鏈中的信息，然后將其復(fù)制到新的信使核糖核酸(mRNA)分子中。在第二階段，然后分子繼續(xù)進(jìn)行處理或翻譯。
      

      然而，為了幫助控制基因表達(dá)水平，RNAP的轉(zhuǎn)錄暫?？梢栽趦蓚€階段之間發(fā)生，提供一種“障礙”，其中轉(zhuǎn)錄可以被終止或調(diào)節(jié)。
      

      “從細(xì)菌到哺乳動物的所有生物體中的RNAP作用的共識暫停序列，使酶處于元素暫停狀態(tài)，從而可以產(chǎn)生更長壽命的停頓，”資深作者Robert Landick，Charles Yanofsky，生物化學(xué)與細(xì)菌學(xué)教授美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校。“由于這種元素暫停的基本機(jī)制尚未明確定義，我們決定使用各種生化和生物物理方法對其進(jìn)行探索。”
      

      該團(tuán)隊(duì)的分析首先揭示了元素暫停過程涉及幾個生物學(xué)參與者，它們共同創(chuàng)造了一個屏障，以防止從暫停狀態(tài)逃脫。該過程還引起適度的構(gòu)象轉(zhuǎn)變，使RNAP“絆倒”將DNA送入其反應(yīng)中心，暫時阻止其制造RNA。
      

      “我們還發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)錄暫停使RNAP在暫停時放松了對DNA的控制和回溯，”Landick說。“這些結(jié)果共同提供了一個框架，以了解過程如何受到細(xì)胞內(nèi)某些條件和監(jiān)管者的控制。”
      

      他補(bǔ)充說，這些見解可能有助于未來設(shè)計合成基因的努力，例如以一種從基因產(chǎn)生所需輸出的方式指導(dǎo)RNAP的暫停行為。它還可以幫助我們理解某些藥物(稱為RNAP抑制劑)如何靶向酶。
      

      “就目前而言，我們希望嘗試生成以一系列時間間隔獲得的暫停轉(zhuǎn)錄復(fù)合物的結(jié)構(gòu)，”Landick總結(jié)道。“這將使我們能夠確切地看到酶的一部分在進(jìn)入和離開暫停狀態(tài)時如何移動。”
      
			

			
        
      
			
      
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