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RNA聚合酶在大肠杆菌细胞内的空间组织及其与转录的关系

2019-11-06 21:49      点击:

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  2019年9月16日,PNAS杂志在线宣布了约翰霍普金斯大学医学院肖杰博士团队的研讨成果,题为“Spatial organization of RNApolymerase and its relationship with transcription in Escherichia coli”。该作业提醒了RNA聚合酶(RNAP)簇的特征及其在细胞内空间分配形式不只依赖于rRNA组成,而且更或许决定于类核的结构安排。

  作者首要经过运用定量超分辩率单分子荧光成像来研讨大肠杆菌细胞内RNAP的空间安排和转录活性,然后更进一步地检测了RNAP转录工厂的假定。作者运用了可光活化的荧光蛋白融合在活细胞内定位RNAP,运用单分子荧光本为杂交来定位细胞内的重生rRNA,并运用三维结构光超分辩成像SIM勘探了细胞内染色体DNA的结构安排。作者观察到RNAP簇大概率坐落细胞的中长轴,并在高养分前言成长条件下和重生rRNA构成的簇高度重合,显现RNAP簇参加活性rRNA的组成。此外,RNAP在细胞内的空间散布形式在所有测验条件下严密跟从类核的形状,而与相应测验条件下的rRNA转录活性无关。在促旋酶被按捺的条件下,DNA超螺旋更改而构成整体类核的空间安排发生变化,作者相应观察到RNAP簇与重生rRNA簇在细胞内区域显着扩展并占有更多细胞质空间。

  综上所述,该研讨标明RNAP簇在大肠杆菌细胞快速成长条件下构成转录工厂,并作用于重生的rRNA组成位点以协助高效转录。但是,RNAP簇及其在细胞内的空间散布不依赖于rRNA组成,而且更或许跟从类核在细胞内的结构安排。这种RNAP簇在活细胞体内的空间组合有或许供给一种新的,不依赖于经典的RNAP招募模型的转录调控机制:RNAP簇有或许预先在需求快速很多转录的基因群上构成,而且依据细胞需求随时待命转录。