來自哥倫比亞大學，洛克菲勒大學等處的科學家們揭示了細胞中最基本，最重要的分子機器之一的內部工作原理。這一發(fā)現公布在Science雜志上。

研究人員通過生化實驗和低溫電子顯微鏡（cryo-EM）確定了稱為組蛋白mRNA3'末端加工機器的復雜組裝體的原子結構。該機器在細胞基因組的正常活動和復制中起著基本作用，當它出現缺陷時，可能導致人類疾病，包括癌癥。

組蛋白存在于所有動植物中，它們形成“串珠”結構，其中染色體中的DNA包裹在組蛋白珠的周圍。組蛋白可幫助有效包裝DNA，并幫助調節(jié)哪些基因能“打開”和哪些基因要“關閉”，這是所有細胞正常運行所必需的過程。

組蛋白mRNA 3'末端加工機器負責在正確的位置切割從組蛋白基因復制并編碼相應組蛋白的mRNA轉錄本。該機器在細胞產生組蛋白中起著至關重要的作用，每當細胞分裂并必須復制其DNA時，組蛋白就會大量發(fā)生。研究人員說，其結構顯示了該機器僅在結合組蛋白mRNA后才被激活，從而阻止了其他RNA的裂解。

“這一結構為細胞的關鍵過程理解提供了第一個原子水平的解析，很好地解釋了有關該機制的大量知識，”文章通訊作者，哥倫比亞大學Liang Tong博士說，“該結構一直是本領域科學家們期待了解的，而且這一結構完美的酒瓶形狀具有意想不到的優(yōu)勢。該結構還提供了對其他RNA 3'末端加工機器的寶貴見解，因為它們與組蛋白共享關鍵成分。”

Tong的最新研究表明顯示的是一種非活動狀態(tài)。因此，現在，科學家可以進一步了解這一機器的啟動方式了。

Tong補充說：“這種結構是新的冷凍電磁技術強大功能的又一佐證。”

該復合物結構的解析是分子生物學一個里程碑式的成就，是許多實驗室和分子生物學家近40年研究的結晶。

論文另一作者William Marzluff博士說：“我從1974年在佛羅里達州立大學擔任助理教授時就開始研究組蛋白mRNA及其調控方式。這無疑是迄今為止我們在這一領域中做出的最重要的貢獻。”

“很長一段時間以來，我們一直在研究這種分子機器的不同部件，但現在第一次我們知道所有部件如何組裝在一起，如何協(xié)同工作，”生物化學與生物物理系教授Zbigniew Dominski博士說， “這就像有人打開了一輛舊車的引擎蓋一樣，最終可以看到整個引擎的外觀和工作原理，突然了解到意外的機械和功能細節(jié)。”