Современные технологии помогли ученым изучить молекулярные события, происходящие в течение миллисекунд в режиме реального времени. Рассказываем, что узнали специалисты и как их работа поможет визуализировать динамические взаимодействия в биологических системах.
Недавние открытия иллюстрируют, как РНК-полимераза взаимодействует с ДНК, чтобы инициировать транскрипцию. Процесс зафиксирован за миллисекунды с помощью передовых методов микроскопии, пишет SciTechDaily. Научный прорыв дает новое понимание механизмов, регулирующих экспрессию генов, и помогает разрешить давние споры в этой области.
Каждая живая клетка транскрибирует ДНК в РНК. Этот процесс начинается, когда фермент, называемый РНК-полимеразой, присоединяется к ДНК. В течение нескольких сотен миллисекунд двойная спираль ДНК раскручивается, образуя транскрипционный пузырь, позволяющий одной открытой цепи ДНК скопироваться в комплементарную цепь РНК.
Как РНК-полимераза совершает свой подвиг, в значительной степени неизвестно. Снимок РНК-полимеразы в процессе открытия пузыря мог бы предоставить массу информации, но этот процесс происходит слишком быстро, чтобы современные технологии могли легко запечатлеть визуализацию этих структур. Теперь ученые смогли описать РНК-полимеразу E. coli в процессе открытия транскрипционного пузыря.
Результаты, полученные в течение 500 миллисекунд смешивания РНК-полимеразы с ДНК, проливают свет на фундаментальные механизмы транскрипции и отвечают на давние вопросы о механизме инициации и важности его различных этапов. «Это первый раз, когда кто-либо смог зафиксировать транзитные транскрипционные комплексы по мере их формирования в режиме реального времени», — говорит первый автор исследования Рут Сэккер, научный специалист в лаборатории Сета Дарста в Рокфеллеровском университете. По словам эксперта, понимание этого процесса имеет решающее значение, поскольку он играет важную регуляторную роль в экспрессии генов.
