Nucleic Acids Res首次揭示调控转录延伸暂停重启的分子机制

　　2016年08月01日讯 近年来，得益于全基因组高通量测序的技术广泛应用于真核基因转录调控的研究，人们逐渐形成共识：后生动物的基因转录存在两种调控模式，即转录起始调控模式和转录延伸暂停与重启调控模式。采用转录延伸暂停与重启模式来调控的基因，通常与细胞应激、细胞增殖与分化等相关，其内在的调控机制并不清楚。

　　陈瑞川课题组通过高通量质谱以及ChIP-seq等技术研究发现，细胞内存在多种活化的P-TEFb激酶复合体，通过磷酸化不同延伸抑制因子，以解除其对转录延伸的抑制作用，从而调控转录延伸暂停的重启、并刺激全长mRNA的合成。研究进一步发现：这些不同P-TEFb复合体，以类似信号传递的方式，通过不同的募集通道被募集到不同的延伸抑制因子上，从而形成复杂的网络调控机制，对处于转录延伸暂停状态的基因进行延伸重启调控。

　　该研究首次详细阐述了调控转录延伸暂停重启的分子机制；部分修正和完善了过去十几年由我们及其他实验室所建立的基因转录延伸由单一P-TEFb调控的理论。同时，该研究为深入理解生命体，在特定信号和环境刺激下的基因转录调控模式的研究提供了重要的理论基础。

　　该论文的共同第一作者为2011级博士陆小冬、2012级博士朱鑫星、2013级博士李游以及我院教师刘敏。

　　基因转录简介

　　基因转录是在细胞核和细胞质内进行的。它是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。基因转录有正调控和负调控之分。如细菌基因的负调控机制是当一种阻遏蛋白（repressor protein）结合在受调控的基因上时，基因不表达；而从靶基因上去除阻遏蛋白后，RNA聚合酶识别受调控基因的启动子，使基因得以表达，这是正调控。这种阻遏蛋白是反式作用因子。

　　转录因子是转录起始过程中RNA聚合酶所需的辅助因子。真核生物基因在无转录因子时处于不表达状态，RNA聚合酶自身无法启动基因转录，只有当转录因子（蛋白质）结合在其识别的DNA序列上后，基因才开始表达。转录因子的结合位点是转录因子调节基因表达时，与mRNA结合的区域。