首页 > 健康资讯 > 揭示古菌FttA因子依赖型终止机制的三维结构研究——基于冷冻电镜的分子解析

揭示古菌FttA因子依赖型终止机制的三维结构研究——基于冷冻电镜的分子解析

找药助理
1172次浏览

关键词: #健康资讯

  终止终止是RNA聚合酶在合成RNA链的过程中结束延伸,把RNA从DNA模板上解离出来的关键步骤。这个过程对于调节基因表达、维持基因组稳定性以及RNA聚合酶的再利用至关重要。 因子转录终止终止作为普遍存在于细菌、古菌和真核生物中的一种机制,涉及特殊的转录因子,这些因子通过与RNA聚合酶和RNA的转录终止终止。 然而,尽管细菌和真核生物中的调控终止机制已得到全面的指引,古菌生命的第三域,其因子依赖型调控终止仍然缺乏深入的了解。

  2024年9月25日,中国科学院上海免疫与感染研究所王程远研究组联合美国罗格斯大学Richard Ebright团队、美国科罗拉多州立大学Thomas Santangelo团队,在《自然》(Nature)上发表了一项突破性研究,题目为《古菌FttA依赖型终止复合物的结构基础》(Structural basic of archaeal FttA-dependent转录终止)。该研究通过冷冻电镜技术首次解析了古菌FttA依赖型终止复合物的结构基础三维结构,揭示了FttA因子如何介导古菌RNA聚合酶进行终止的分子。这一发现为深入理解古菌、细菌和真核生物中因子依赖型终止机制的趋同进化提供了新的视角。

  研究背景与现实情况

  终止终止是RNA聚合酶停止合成并释放RNA的步骤,如果这个过程发生异常,可能会导致下游基因的表达激活,RNA聚合酶重要的无法有效循环利用,甚至威胁到基因组的分裂。细胞和真核生物中的调控终止机制得到了敏感的信号。比如,细胞中的Rho因子通过结合RNA并沿着RNA分子5'→3'方向转位,施加机械力使RNA切除DNA模板,然而,古菌的因子依赖型终止终止监测尚老虎。

  古菌终止因子FttA,也称为aCPSF1,是一类与真核生物整合子复合物中的INTS11亚基和CPSF73亚基具有同源性的蛋白质。它不仅具有核糖核酸内切酶和外切FttA的功能还与唯一在三大域中都存在的Spt5转录因子紧密相关,Spt5能够促进生命FttA的终止活性,但其具体机制一直不存在响亮。

  解决方法与结构解析

  为了揭示FttA如何介导终止,研究团队形成利用外部RNA切割和解离实验,验证了FttA、Spt5和RNA聚合酶可以具有活性的终止终止复合物。由于终止过程具有高度动态性,研究人员通过出现突变的FttA蛋白稳定复合材料,立即利用冷冻电镜技术解析了分辨率为2.2Å至2.5Å的终止的复合材料三维结构。

  结构显示,FttA结合在RNA退出通道的预测,使得RNA从RNA聚合酶退出通道直接进入FttA的切割中心。Spt5的N端结合RNA聚合酶,C端则与FttA结合,发挥桥梁作用,解释了Spt5如何促进FttA介导的终止。FttA以二聚体形式存在,其中FttAprox负责RNA的切割,而FttAdist则通过与mRNA的应答增强复合物的稳定性,并寻址地识别终止信号序列。

  FttA的二聚体形式大大增强了其RNA切割活性。通过核糖连接内切酶的活性,FttA首先切割RNA,然后通过外切酶活性沿着RNA分子5'→3'方向切割和转位,最终施加机械力将RNA聚合酶解离,从而完成终止。

  比较三域生物的因子型依赖终止机制

  该研究还进一步比较了细菌、古菌和真核生物的细胞因子依赖型缩短终止机制,发现虽然三大域的终止因子存在显着差异,但它们依赖于相似的分子机制来执行生命终止。中,Rho因子通过结合RNA并沿5'→3'方向转位,施加机械力激发终止;在古菌中,FttA通过内切酶和外切酶的双重活性激发终止;而在真核生物中,INTS11和CPSF73RNA负责的切割,并通过类似的5'→3'方向转位施加力,完成终止终止。研究提出,这些终止机制可能代表了三域生物因子依赖型终止的趋同进化模式,揭示了终止机制在生命起源与进化中的关键作用。

  结论与未来展望

  最近研究通过冷冻电镜解析了古菌FttA依赖型终止补充复合物的三维结构,阐明了Spt5蛋白如何介导FttA与RNA聚合酶的应答,并揭示了细菌、古菌和真核生物中因子该研究不仅为理解古菌转录终止提供了分子基础,还为探索古菌转录-翻译偶联的质量控制机制奠定了结构基础。

  随着研究的深入,未来的科学家可以进一步探讨FttA与其他古菌调节因子的良好机制,揭示更多与古菌调节相关的功能和结构特点。这将有助于理解古菌生物学以及生命进化的复杂性提供了新的研究方向和思路。

温馨提示:医疗科普知识仅供参考,不作诊断依据;无行医资格切勿自行操作,若有不适请到医院就诊。

延伸阅读

吃药导致呕吐怎么办
吃药导致呕吐怎么办
在生活中,许多人需要定期服用药物来应对各种健康问题。有时我们可能会因为药物的副作用而出现呕吐的情况。呕吐不仅让人感到不适,还可能影响药物的吸收,进而影响病情的恢复。因此,了解应对措施十分重要。本文将探讨吃药导致呕吐的原因及应对方法。 一、药物导致呕吐的原因 1. 药物副作用:某些药物本身可能会引起消化系统的刺激,导致恶心和呕吐。例如,一些化疗药物、止痛药和抗生药物等。 2. 服药方式不当:如果不按照医生的建议服用药物,比如空腹服用需要与食物一起服用的药物,或是药物的剂量过大,也可能导致呕吐。 3. 个体差异:每个人的身体对药物的反应不同,某些人可能对特定药物更敏感,从而发生呕吐反应。 4. 情绪因素:焦虑、紧张等情绪因素也可能在无形中加剧呕吐反应,有些人在吃药前就感到不安,导致了吐的发生。 二、应对措施 1. 停止服药并咨询医生 如果呕吐情况较为严重,首先应停止服用导致呕吐的药物,并立即咨询医生。医生可能会根据需要调整药物或替换其他治疗方案。 2. 服用处方药物 在某些情况下,医生可能会开一些针对恶心和呕吐的药物,比如止吐药。这类药物可以帮助缓解症状,使病人能够更好地完成治疗。 3. 改变服药方式 与食物同服:建议在医生的指导下,有些药物可以与食物同服,尽量减少刺激。 分次服用:如果药物剂量较大,可以咨询医生将药物分次服用,减轻胃肠道的负担。 4. 尝试缓解呕吐的自然疗法 一些自然疗法可能有助于缓解呕吐症状,以下是几种常见的方法: 姜茶:姜具有抗恶心的作用,饮用姜茶可能有助于缓解症状。 薄荷茶:薄荷也被认为有助于消化,薄荷茶可能缓解不适。 深呼吸:慢慢深呼吸可以帮助放松身心,减轻恶心感。 5. 注意饮食和休息 饮食方面,建议选择清淡易消化的食物,如米汤、面条、香蕉等,避免油腻、辛辣等刺激性食物。同时,保持充足的休息,减轻身体负担,有助于恢复。 三、预防措施 1. 遵循医嘱:在用药前请务必了解药物的使用说明,遵循医生的用药方案,避免自行调整剂量或用法。 2. 树立良好的用药习惯:尽量保持规律的作息,避免疲劳和情绪波动,以增强身体对药物的耐受力。 3. 定期复诊:定期与医生沟通,反馈用药过程中出现的任何不适,及时调整治疗方案。 结语 吃药导致呕吐是一种常见的副作用,但我们可以通过合理的应对措施来缓解症状,避免影响健康。最重要的是,随时与医生保持沟通,寻求专业意见,以确保我们能够安全有效地使用药物,帮助健康恢复。希望每位患者都能顺利度过用药期间,早日康复。

#饮食

2026-08-28

孕吐对怀孕有影响吗
孕吐对怀孕有影响吗
怀孕是每个女性生命中的重要阶段,伴随着这一过程常常会出现一些不适症状,其中包括早孕反应,即常见的孕吐。许多准妈妈都会担心孕吐会对怀孕造成不良影响。那么,孕吐到底对怀孕有多大的影响呢? 首先,孕吐是一种生理现象,通常发生在怀孕早期,尤其是前三个月,因为激素水平的变化和胎儿发育所致。虽然孕吐会给准妈妈带来不适,但一般情况下,它并不会对怀孕造成严重影响。实际上,对大多数孕妇来说,孕吐是怀孕的正常表现,预示着激素水平的变化,这也被认为是一种自然的反应,可能有助于保护胎儿不受有害物质的侵害。 此外,孕吐通常不会导致孩子出生时的健康问题。准妈妈们可以通过一些简单的方法来缓解孕吐,例如多吃清淡易消化的食物、保持充足的休息、避免空腹和吃过饱等。如果孕吐严重影响到了准妈妈的生活质量,那么建议及时就医,寻求医生的帮助和指导。 虽然孕吐通常是正常现象,但在某些情况下,孕吐可能会变得严重,并导致产生并发症,例如妊娠呕吐症(hyperemesis gravidarum),表现为持续的剧烈呕吐、严重脱水和营养不良。这种情况需要及时就医处理,以避免对母体和胎儿造成不利影响。 综上所述,一般情况下,孕吐对怀孕的影响并不大,大多数情况下可以通过调节饮食和生活方式来缓解。不过,如果孕吐严重影响到准妈妈的健康和生活,应及时寻求医疗帮助,以确保母体和胎儿的健康。怀孕是一段美好的旅程,准妈妈们可以放心享受这一特殊时期,保持积极乐观的心态,与医生密切合作,共同呵护好自己和即将到来的宝宝。

#孕产

2026-08-28

慢性阻塞性肺疾病的原因
慢性阻塞性肺疾病的原因
慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease,COPD)是一种严重影响呼吸系统健康的疾病,其主要特征包括气道阻塞、气流受限和呼吸困难。COPD是一种进行性疾病,常常导致患者的生活质量下降,甚至危及生命。探究COPD的原因对于预防和治疗这一疾病至关重要。 COPD的主要原因之一是长期暴露于吸入性刺激物,最常见的包括烟草烟雾。吸烟是导致COPD的最主要危险因素之一,吸烟会引起气道炎症,破坏肺部组织,导致气道狭窄和阻塞。长期吸烟不仅会增加患COPD的风险,还会加速疾病的进展。除了吸烟外,长期暴露于空气中的化学物质、粉尘、化学气体或重金属等也会增加患COPD的风险。 遗传因素也在一定程度上影响着COPD的发病。有研究表明,一些人患有某些基因突变,使他们更容易患上COPD。这种基因突变可能影响肺部的发育或免疫系统的功能,使得机体更容易对环境刺激做出异常反应,最终导致COPD的发展。 气体污染也被认为是导致COPD的原因之一。工业污染、室内空气质量差、柴油引擎排放以及生物质燃烧等都会释放出有害的颗粒物和化学物质,对肺部健康造成损害,增加患COPD的风险。 除此之外,长期患过往某些呼吸系统感染或疾病,如支气管炎和哮喘,也可能对COPD的发展产生影响。过度的空气污染、不良的饮食习惯、缺乏锻炼等生活方式因素也可能进一步加剧COPD的发展。 总的来说,COPD是由多种因素共同作用引起的疾病,其中最主要的原因包括长期吸烟、环境暴露和遗传因素。了解这些原因有助于人们更好地预防COPD的发生,提倡健康的生活方式,保护好自己的肺部健康,减少COPD对生活质量和健康的危害。对于已经患有COPD的患者来说,积极管理疾病、戒烟、避免有害环境暴露,并遵循医生的治疗建议也是至关重要的。

#病因

2026-08-28

女性重度雄性化体征的心理影响
女性重度雄性化体征的心理影响
随着科技的进步和社会观念的演进,人们对于性别认知和性别表达的理解也在不断拓展。女性重度雄性化体征的存在却可能带来一系列心理影响,让个体陷入困惑与挣扎。 首先,女性重度雄性化体征所带来的身体外表与社会对女性的传统期待之间产生了明显的冲突,可能导致个体在自我认同上的困惑。面对明显的雄性化特征,女性可能感到自己与其他女性不同,进而产生自我怀疑和自我否定。这种心理上的不适甚至会进一步加剧社会对性别角色的刻板印象,令个体感到孤立和排斥。 其次,女性重度雄性化体征也常常受到社会歧视和偏见的困扰,进而影响个体的心理健康。在面对外界的异样目光和质疑时,个体可能感到焦虑、沮丧甚至自卑,进而导致心理压力的积累。持续的社会压力和歧视可能让患者感到无助和绝望,甚至导致焦虑症、抑郁症等心理问题的发生。 此外,女性重度雄性化体征也可能影响到个体的人际关系和社会适应能力。在社交场合中,外表的不协调可能引发他人的误解和偏见,让个体难以融入集体。长期以往,这种孤立感和无助感可能导致个体自我封闭,难以建立稳固的人际关系,进而影响到个体在工作和生活中的表现。 综上所述,女性重度雄性化体征的存在不仅仅影响到个体的外在形象,更可能带来深刻的心理影响。在面对这一困境时,我们需要以包容和理解的态度来接纳不同的性别表达,同时也需要提倡多样性和尊重个体差异,让每个人都能够自由地表达自己,获得内心的平衡和满足。希望社会能够更加包容多元的性别认知,让每个个体都能找到属于自己的一片天地。

#病因

2026-08-27

大肠癌的有关因素可能有以下几种
大肠癌的有关因素可能有以下几种
大肠癌是一种常见的恶性肿瘤,其发病率逐年上升。虽然大肠癌的确切原因尚不完全清楚,但研究表明,有许多因素可能与其发生有关。以下是可能导致大肠癌的几种因素: 1. 饮食习惯:饮食习惯是大肠癌发生的重要因素之一。高脂肪、低纤维的饮食习惯被认为增加了大肠癌的风险。摄入过多的红肉、加工肉制品以及缺乏新鲜水果和蔬菜的饮食习惯可能会对肠道健康产生不利影响。 2. 生活方式:缺乏运动和肥胖是大肠癌的风险因素之一。长期久坐和缺乏运动会降低肠道的蠕动,增加癌症发生的可能性。肥胖还会导致慢性低级别的炎症,从而促进肿瘤的发展。 3. 家族史和遗传因素:有家族史的人群更容易患上大肠癌。如果家族中有人患有结肠息肉症、家族性腺瘤性息肉病(FAP)或遗传性非息肉病性结直肠癌(HNPCC),那么个人患上大肠癌的风险将会增加。 4. 年龄:年龄是大肠癌的主要风险因素之一。随着年龄的增长,患大肠癌的风险也会增加。因此,建议年龄较大的人群进行定期的结肠镜检查,以早期发现潜在的问题。 5. 炎症性肠病:患有溃疡性结肠炎或克罗恩病等炎症性肠病的人群患大肠癌的风险较高。长期的肠道炎症会增加肠道内癌变的可能性。 6. 吸烟和酗酒:吸烟和酗酒不仅增加了多种癌症的风险,还与大肠癌的发生有关。烟草中的有害物质以及酒精对肠道组织的损害可能会促进肿瘤的形成。 7. 糖尿病和肥胖:糖尿病和肥胖不仅与心血管疾病相关,还被发现与大肠癌的风险增加相关。研究表明,高血糖和胰岛素抵抗可能会影响细胞的生长和修复,从而促进癌症的发展。 综上所述,大肠癌的发生受到多种因素的影响,包括饮食习惯、生活方式、遗传因素、年龄、炎症性肠病、吸烟和酗酒、以及糖尿病和肥胖等。因此,通过改变不良的生活习惯,保持健康的饮食和运动习惯,以及定期接受体检和筛查,可以有效降低患大肠癌的风险。

#病因

2026-08-27

健康问答

Copyright © 2026 找药网 版权所有 粤ICP备2026075408号 网站地图
互联网药品服务资格证:粤网药信备字〔2026〕第00473号
本网站不销售任何药品,只做药品信息资讯展示
温馨提示:找药网所包含的说明书及药品知识仅供患者参考,服药细节请以当地医生建议为准,平台不提供任何医学建议。
网站转让:qq727472001