新研究揭示RNA聚合酶II的转录起始过程

来自美国斯坦福大学，香港科技大学两大研究机构组成的研究团队在新研究中揭示了RNA聚合酶II的转录起始过程，为分析研究转录起始提供了重要资料。相关文章发表在在Science杂志上。

Pol II转录起始过程是一个复杂，多步骤的过程，通过X射线结晶结构分析，研究人员发现这一转录复合物包含有短片段RNAs，并从中揭示了三个不同的结构状态。第一个步骤包含2-和3-核苷RNAs，只检测到3’端RNA，第二个步骤是4-和5-核苷RNAs，出现了扭曲构形的RNA-DNA复合物，第三个步骤是第6个核苷酸之后的，实际上就与一般稳定的延长复合物相同了。

从第一个步骤向第二个步骤转变的过程中，未能起始的发生频率大幅下降，在第二个步骤向第三个步骤转变的过程中，就出现了部分“bubble collapse”现象，以及启动子脱离。从这些起始过程中，研究人员提出未能起始的现象也许是启动子校对过程（promoter proofreading），而这一结构的转变过程是启动子调控的一个关键点。

RNA聚合酶II （RNA polymerase II，Pol II）是三大RNA聚合酶之一，基因表达过程中核心的酶，其参与的转录过程是真核细胞染色体的一项基本的、高度协调的生物学过程。RNA聚合酶解开DNA双链，沿着一条链移动。在移动过程中，它们一边“解读”DNA链上的核苷，一边合成一条相应的RNA链。它的主要功能就是负责转录基因组中的两万多个编码基因，转录的产物为信使RNA （mRNA），而后者则被核糖体（ribosome）翻译成蛋白质──细胞中的主要功能分子。这也是为什么这个酶会成为研究热点的主要原因。