“我们开始研究Rho，并意识到它不可能以教科书的方式起作用。”
一项最新的研究发现并描述了一个重要的细胞过程，虽然之前生物学教科书上已经描述过这个过程，但是直到现在，科学家们仍然并不十分清楚其作用机制。
这个过程涉及到生命必不可少的关键过程：基因表达的转录阶段，也就是细胞能够生存并完成其工作的过程。
在转录过程中，RNA聚合酶会将自身包裹在DNA的双螺旋结构中，使用一条链与核苷酸匹配，形成遗传物质的副本，产生一条新合成的RNA链，并在转录完成后断裂，然后RNA可以产生蛋白质，这是对于所有生命必不可少的过程。
就像任何连贯的信息一样，RNA需要在正确的位置启动和停止才能有意义。50年前，科学家们发现了一种叫做Rho的细菌蛋白，因为它具有停止或终止转录的能力。在每本教科书中，Rho都被作为终止因子，这个蛋白可以与RNA结合，让RNA链从RNA聚合酶中抽离出来。但是，这些科学家仔细观察后发现，Rho无法使用教科书机制找到需要释放的RNA。
文章主要作者，俄亥俄州立大学微生物学教授Irina Artsimovitch说：“我们开始研究Rho，并意识到它不可能以教科书的方式起作用。”
最新研究指出，Rho不是在转录即将结束时附着在特定的RNA片段上，帮助其从DNA上解脱出来，实际上Rho与其他蛋白质协同作用，最终通过一系列结构改变“欺骗”了RNA聚合酶，从而释放了RNA。
这项研究于11月26日由Science杂志在线发表。
研究团队使用复杂的显微镜揭示了Rho如何作用于由RNA聚合酶和两个伴随转录过程的辅助蛋白组成的完整转录复合体。
Artimovitch说：“这是任何系统中终端复合体的第一个结构，但是由于分离太快而无法获得。”
“这回答了一个基本问题——转录是生命的基础，但如果不加以控制，将无济于事。RNA聚合酶本身必须是完全中性的。它必须能够制造任何RNA，包括被破坏的RNA。在RNA聚合酶行使功能时，Rho可以判断合成的RNA是否值得制造，如果不是，Rho会释放它。”
Artsimovitch教授在RNA聚合酶如何成功完成转录的研究中取得了许多重要的发现，最新这项研究是由她实验室的一名本科生在从事遗传学项目时，意外的发现了Rho令人惊讶的突变。
众所周知，Rho可以使细菌中的毒力基因沉默，让它们保持休眠状态，直到需要引起感染为止。但是这些基因没有已知的Rho优先结合的任何RNA序列。实际上，对Rho机制的科学理解是通过简化的生化实验建立的，该实验经常遗漏RNA聚合酶，也就是说它定义了过程如何结束而不考虑过程本身。
在这项工作中，研究人员使用冷冻电子显微镜捕获了模型系统：大肠杆菌中DNA模板上运行的RNA聚合酶的图像。这种高分辨率的可视化与高端计算相结合，使转录终止的精确建模成为可能。
使用巧妙的方法在复合物崩解之前将其捕获，使科学家们可以看到代表终止途径中连续步骤的七个复合物，从Rho与RNA聚合酶的结合开始到完全无活性的RNA聚合酶结束。该团队根据他们所看到的内容创建了模型，然后使用遗传和生化方法确保这些模型正确。
尽管这项研究是在细菌中进行的，但作者表示，这种终止过程很可能会在其他生命形式中发生。
“这似乎很普遍。总的来说，细胞使用共同祖先相似工作机制。只要这些技巧有用，他们都会学到相同的技巧。”
