在基因轉(zhuǎn)錄研究的廣闊天地中,復(fù)旦大學(xué)的一支科研團(tuán)隊(duì)再次嶄露頭角,由徐彥輝領(lǐng)銜的研究隊(duì)伍在近期取得了令人矚目的新成就。他們不僅深入探索了RNA聚合酶(RNAPs)在轉(zhuǎn)錄起始過(guò)程中的動(dòng)態(tài)行為,還成功揭示了Pol III這一特定類型RNA聚合酶的轉(zhuǎn)錄起始機(jī)制。
RNA聚合酶,作為轉(zhuǎn)錄過(guò)程的核心參與者,承擔(dān)著將DNA上的遺傳密碼轉(zhuǎn)錄成RNA的重任。在哺乳動(dòng)物體內(nèi),這類酶演化出了三種各具特色的形式:Pol I、Pol II和Pol III。其中,Pol II因其與蛋白質(zhì)編碼mRNA的轉(zhuǎn)錄緊密相關(guān),長(zhǎng)期以來(lái)一直是科學(xué)研究的焦點(diǎn)。然而,Pol III的作用同樣不容忽視,它負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)錄多種短鏈非編碼RNA,這些RNA在蛋白質(zhì)合成、RNA剪接以及細(xì)胞周期調(diào)控等多個(gè)生命活動(dòng)中扮演著至關(guān)重要的角色。
徐彥輝研究團(tuán)隊(duì)在《自然》雜志上發(fā)表的研究論文,詳細(xì)描繪了人源Pol III轉(zhuǎn)錄起始的完整動(dòng)態(tài)過(guò)程。他們通過(guò)高精度的結(jié)構(gòu)解析,揭示了轉(zhuǎn)錄因子與聚合酶催化活性如何協(xié)同作用,驅(qū)動(dòng)Pol III從轉(zhuǎn)錄起始階段順利過(guò)渡到延伸階段。這一發(fā)現(xiàn)為真核短鏈非編碼RNA合成的調(diào)控提供了寶貴的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),有助于我們更深入地理解這一復(fù)雜而精細(xì)的生物過(guò)程。
除了理論上的突破,研究團(tuán)隊(duì)還在技術(shù)層面實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)錄起始活性檢測(cè)依賴于同位素標(biāo)記的核苷酸,這種方法雖然歷史悠久,但存在諸多限制,如同位素獲取困難、半衰期短以及操作安全性高等問(wèn)題。為了克服這些瓶頸,研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種全新的、無(wú)需同位素的轉(zhuǎn)錄起始活性檢測(cè)方法。該方法利用熒光標(biāo)記的小分子高效連接至新生RNA的3'羥基,實(shí)現(xiàn)了對(duì)轉(zhuǎn)錄起始反應(yīng)活性的高靈敏度檢測(cè)。這種方法不僅操作簡(jiǎn)便、安全低毒,還大大提高了轉(zhuǎn)錄研究的效率和可重復(fù)性。
這項(xiàng)研究不僅展現(xiàn)了復(fù)旦大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)的深厚實(shí)力,還彰顯了青年科研人員的創(chuàng)新精神。復(fù)旦大學(xué)青年研究員王茜敏作為第一作者,與復(fù)旦大學(xué)青年研究員陳曦子以及復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院/生物醫(yī)學(xué)研究院/上海梧桐島生命科學(xué)研究院研究員徐彥輝共同完成了這項(xiàng)具有里程碑意義的研究。
這一研究成果不僅為基因轉(zhuǎn)錄領(lǐng)域的研究提供了新的視角和思路,也為未來(lái)相關(guān)疾病的治療和診斷提供了潛在的理論依據(jù)。隨著研究的深入,我們期待這一領(lǐng)域能夠涌現(xiàn)出更多激動(dòng)人心的發(fā)現(xiàn)和突破。
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