Nature：從結構上揭示DNA解鏈機制

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DNA是一本含有構建生命指令的分子手冊。與任何手冊一樣，如果DNA保持未打開且未讀取的狀態，那麼它完全是沒有用的。為了讓DNA進行轉錄，RNA聚合酶（RNA polymerase, RNAP）必須撬開DNA的兩條鏈，這一過程稱為「解鏈」或「解旋」。

圖片來自CC0 Public Domain。

在一項新的研究中，來自美國洛克菲勒大學的研究人員闡明了RNAP的關鍵特徵，揭示了DNA這本填充基因的分子手冊是如何被讀取的。相關研究結果於2019年1月9日在線發表在Nature期刊上，論文標題為「Structures of an RNA polymerase promoter melting intermediate elucidate DNA unwinding」。

在這項新的研究中，洛克菲勒大學的Elizabeth A. Campbell、Seth A. Darst、Hande Boyaci和他們的同事們利用低溫電鏡技術分析了RNAP在DNA解鏈過程中的結構。他們發現RNAP的兩種獨特的結構---叉環2（ork-loop 2）和開關2（switch 2）---是這個過程中至關重要的調節因子：這兩種結構組分必須改變它們的位置，這樣DNA才能完成解鏈和轉錄。

儘管這些研究人員在細菌中研究了這種現象，但是Campbell指出叉環2和開關2在所有生命形式中都很常見，這表明他們的研究結果具有廣泛的意義。她說，「這兩個結構基序是普遍保守的，而且我們如今知道它們參與讓兩條DNA鏈分開。因此我們認為我們揭秘了一種關於DNA如何解旋的普遍機制。」

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