中国科学家揭示基因转录终止的分子机制

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3月28日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心/中国科学院合成生物学重点实验室研究员张余课题组成功解析了酵母细胞mRNA转录终止状态的复合物结构，揭示了核酸外切酶介导mRNA转录终止的分子机制，对进一步理解基因转录的工作机制具有重要意义。相关研究发表于《自然》。

准确高效的转录终止对于基因的正常表达和RNA聚合酶的回收利用等至关重要。真核细胞RNA聚合酶II （Pol II）的mRNA转录终止机制非常保守，主要依赖于RNA核酸外切酶（酵母Rat1，哺乳动物XRN2，植物XRN3）的活性，然而外切酶终止Pol II mRNA合成的分子机制尚未阐明。

研究团队在体外重构了外切酶终止Pol II mRNA合成的过程，并解析了外切酶结合Pol II转录复合物的三维结构。研究发现，外切酶稳定结合在Pol II mRNA退出通道外侧，直接将Pol II合成的RNA引导至外切酶活性中心，外切酶的结合能够促进Pol II转录延伸因子的解离，同时延缓Pol II的转录延伸速率。在此基础上，研究团队提出了外切酶介导真核细胞mRNA转录终止的分子机制。

外切酶Rat1与Pol II形成的复合物结构（左模式图，中和右复合物结构图） 图片来源于《自然》