比利时雷加医学研究所教授Kalyan Das和美国罗格斯大学教授Smita Patel等通过冷冻电镜结构分析,揭示了线粒体转录的逐步起始过程。相关研究成果10月11日发表于《自然》。
转录起始是基因表达的关键调控步骤,在此过程中,RNA聚合酶(RNAP)从头开始合成RNA,合成的特定长度RNA触发向延伸期的过渡。线粒体募集单个亚基RNAP和一个或两个辅助因子来启动转录。先前的研究已经揭示了酵母和人类线粒体RNAP起始复合物的分子结构。
研究人员通过利用酵母线粒体RNAP和转录因子Mtf1的高分辨率冷冻电镜结构,在单核苷酸添加步骤催化2至8个核苷酸的RNA合成,提供了一种全面、逐步的转录起始机制。生长中的RNA-DNA通过模板挤压和非模板重组被容纳在聚合酶裂缝中,产生应激中间体。在早期启动过程中,非模板链卷曲和解开使短的二核苷酸和三核苷酸RNA不稳定。随后,非模板重组为碱基堆叠的阶梯状结构,支持过程中5至8个核苷酸的RNA合成。
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https://doi.org/10.1038/s41586-023-06643-y