前沿 | 上海科学家在基因转录终止机制研究中取得进展，成果登nature杂志-pg电子官方

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） 受访者供图

遗传中心法则描述遗传信息在dna中储存，经过rna聚合酶传递到中间介质mrna，随后被核糖体解码翻译成蛋白质。rna聚合酶以dna为模板合成rna的过程称为基因转录，它是基因表达的第一步，也是基因表达调控的重要环节。

基因转录合成mrna的过程分为起始，延伸和终止三个阶段。近年来mrna起始合成和延伸的机制逐渐被揭开。

然而，由于转录终止的动态特性，mrna合成终止的机制仍不清楚。转录终止是指rna聚合酶停止mrna延伸、释放mrna、并从dna上解离的过程。正确的转录终止对于基因的正常表达和rna聚合酶的高效回收等至关重要。

2024年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张余研究组在国际著名学术期刊nature上发表题为“structural basis of exoribonuclease-mediated mrna transcription termination ”的研究论文，该研究揭示了酵母细胞mrna转录终止的分子机制。

真核细胞rna聚合酶ii（pol ii）的mrna转录终止机制非常保守，其依赖一个rna外切酶（酵母rat1，哺乳动物xrn2，植物xrn3）的活性，然而该rna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的转录复合物三维结构。

研究团队发现外切酶稳定结合在pol ii的mrna通道外侧，直接将pol ii合成的rna引导到外切酶的活性中心，并且外切酶的结合能够促进pol ii转录延伸因子的解离，延缓pol ii的转录延伸速率。据此，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。

该项研究成功解析了真核生物mrna转录终止状态的复合物结构，揭示了外切酶终止pol ii mrna合成的分子机制，对理解基因转录的工作机制具有重要意义。

中国科学院分子植物科学卓越创新中心张余组博士生曾媛（已毕业）为论文的第一作者，张余研究员为通讯作者。本课题受到上海市基础研究特区计划，科技部重点研究计划资助。（来源：澎湃新闻）