Science：三十年追寻终获突破

　　转录起始复合体是读取DNA遗传信息的关键媒介，由Richard H. Ebright和Eddy Arnold领导的罗格斯大学研究团队三十年来首次获得了转录起始复合体的三维结构，增进了人们对转录起始机制的了解。该文章即将发表在Science杂志上。

　　转录起始复合体是起始转录的“分子机器”，由RNA聚合酶和起始因子sigma组成，特异性识别基因上游的特定位点，与DNA结合，使DNA解旋，并调整DNA为下一步转录过程做准备。研究人员首次获得了转录起始复合物的三维结构，揭示了它的详细作用机制。

　　“得到功能性转录起始复合体的结构，是相关研究人员三十年来的研究目标，”罗格斯大学化学和化学生物学系教授Ebright说，

　　研究人员获得的是来自于细菌的转录起始复合体，为了解细菌转录的起始和转录调节打下了基础，并且有望帮助人们研制抑制细菌转录的抗菌药物。细菌与高等生物的转录结构和转录机制是相关联的，该成果也为高等生物(包括人类)的转录机制提供了基础信息。

　　通过结构研究，研究人员分析了RNA聚合酶和sigma因子与转录启动子之间的相互作用。解析了RNA聚合酶和sigma因子与启动子片段相互作用，使 DNA解旋形成“转录泡”(单链DNA)的过程。揭示了RNA聚合酶和sigma因子识别启动子元件并与之结合的机制，其中包括“-10元件”、“鉴别元件”和本研究发现的新元件“核心识别元件”。

　　研究显示，sigma因子的第一部分通过与相应单链DNA相互作用识别-10元件，而其第二部分则负责识别鉴别元件。sigma因子的第三部分与DNA另一条链接触并对其进行调整，以使其能够作为RNA合成的模板。最后RNA聚合酶才与单链DNA接触识别核心识别元件。

　　“转录起始复合物是基因表达中的核心，而这项研究大大增进了我们对该机制的了解，”未参与该研究Oregon大学生物物理化学和分子生物学教授Peter von Hippel发表了他的看法，“该研究的重要性还在于，研究人员通过系统性的途径构建了在转录起始不同阶段相互作用的核酸和蛋白，并由此展示了识别启动子重要元件时sigma起始因子与多种核苷酸残基的相互作用。”