6 月 4 日消息,复旦大学徐彦辉研究团队再次在基因转录领域取得重要突破,继 2023 年底系统描绘了 RNA 聚合酶 Ⅱ 转录起始连续动态全过程后,再次揭示了 RNA 聚合酶转录起始动态过程。
▲ Pol III 转录起始动态过程:七个 Pol III-TC 结构示意图
RNA 聚合酶(RNAPs)是转录的核心酶,负责将 DNA 上的遗传信息转录为 RNA。在哺乳动物中,RNA 聚合酶进化出三种功能分化的形式:Pol I、Pol II 和 Pol III。其中,Pol II 负责转录编码蛋白质的 mRNA,由于其与基因表达调控密切相关,长期以来一直是转录研究的重点对象。相比之下,Pol III 主要转录多种短链非编码 RNA(如 5S rRNA、tRNA 和 U6 snRNA 等),在蛋白质合成、RNA 剪接以及细胞周期调控中发挥关键作用。
北京时间 2025 年 6 月 4 日晚间,复旦大学徐彦辉研究团队在《自然》(Nature)杂志在线发表题为“Structural insights into human Pol III tranion initiation in action”的研究论文。该研究重建了人源 Pol III 转录起始的完整动态过程,揭示了转录因子与聚合酶催化活性协同驱动 Pol III 由转录起始向延伸过渡的分子机制,为理解真核短链非编码 RNA 合成的调控提供了关键结构基础。
在传统的分子生物学研究中,转录起始活性的检测主要依赖于使用同位素标记的核苷酸(如磷-32 标记的 UTP),这一方法已沿用超过半个世纪。然而,该技术存在诸多限制,包括同位素获取流程复杂、半衰期短、操作安全要求高等问题,严重制约了转录起始活性的常规定量分析。
为克服上述瓶颈,研究团队还创新性地建立了一种全新的、无需同位素的转录起始活性检测方法。该方法通过将荧光标记的小分子(pCp-AF647)高效连接至新生 RNA 的 3’羟基,实现了对转录起始反应活性的灵敏检测。该方法灵敏度高,安全低毒,操作简便,适用于常规分子生物学实验室,大幅提升了转录研究的效率和可重复性。
复旦大学青年研究员王茜敏为该文第一作者,复旦大学青年研究员陈曦子和复旦大学附属肿瘤医院 / 生物医学研究院 / 上海梧桐岛生命科学研究院研究员徐彦辉为该文通讯作者。
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