隨著細胞類型或發(fā)育階段的改變，細胞會啟動相應基因的轉錄，讀取DNA蘊含的遺傳信息?？茖W家們在雜志上發(fā)表了一項具有里程碑意義的研究成果，闡明了特異性轉錄激活的結構基礎，描述了轉錄激活蛋白與RNA聚合酶的相互作用。
研究顯示，轉錄激活蛋白結合靶基因前面的特定DNA序列，與RNA聚合酶形成魔術貼（Velcro）那樣的相互作用，穩(wěn)定RNA聚合酶與DNA的接觸。轉錄激活蛋白與RNA聚合酶的互作可以分為兩個部分，首先轉錄激活蛋白幫助RNA聚合酶結合DNA雙螺旋，隨后轉錄激活蛋白幫助RNA聚合酶解開DNA雙螺旋，起始靶基因的轉錄。
轉錄是細胞從DNA讀取遺傳信息的*步。明確基因特異性轉錄激活復合體的分子結構，這是研究者們近四十年來追求的目標。這項研究展現了特異性轉錄激活的完整分子圖像，為理解基因激活奠定了重要的基礎，可以幫助人們進一步探索轉錄的奧秘。
高表達基因以隨機爆發(fā)的形式轉錄，這個現象也被稱為轉錄爆發(fā)（Transcriptional bursting）。但人們一直不清楚這種現象是如何發(fā)生的。為了在細菌中研究轉錄爆發(fā)的具體機制，哈佛大學和北京大學生物動態(tài)光學成像中心的研究人員開發(fā)了一個高通量的單分子分析技術，對各DNA模板的體外轉錄進行了跟蹤研究。
科學家們近來發(fā)現，細胞不僅會讀取基因，也會讀取許多調控元件并將其轉錄為RNA。一項研究顯示，基因和調控元件的讀取過程一開始非常相似，主要差異在于RNA產物的長度和穩(wěn)定性?；蛏傻?/span>RNA長而穩(wěn)定，能夠保證蛋白質合成。調控序列生成的RNA短而且不穩(wěn)定，很快會被細胞清除。
我們都知道，就算在同等條件下培養(yǎng)基因相同的細胞，它們的行為方式也不會*一致。過去人們普遍認為，隨機分子過程（被稱為隨機噪音）是造成細胞差異的主要原因。蘇黎世大學的一項重大發(fā)現對這一理論提出了挑戰(zhàn)。這項發(fā)表在Cell雜志上的研究指出，人類細胞中細胞核與細胞質的空間分隔，形成了某種被動過濾器。這種過濾器抑制了隨機噪音，使人類細胞能夠調控單個基因的活性。
