本报讯 转录暂停指遗传信息从DNA流向RNA的延伸过程中RNA聚合酶暂时停止转录，以利于基因表达的精细调控。近日，植物学期刊《分子植物》发表了山东农业大学作物生物学国家重点实验室教授卢从明课题组的最新发现：叶绿体蛋白mTERF5就是一个转录暂停因子，它介导了叶绿体psbEFLJ操纵子的转录暂停，并促进其转录。
在转录暂停过程中，RNA聚合酶依然与新生RNA以及模板DNA结合，一旦条件具备，转录仍会继续进行。转录暂停对于生命体的生长、发育及环境适应性等诸多生物学过程有着重要的调节作用。细菌、后生动物与植物细胞核都普遍存在着转录暂停现象，但是此前的研究没有发现植物中的转录暂停因子，也不清楚叶绿体中是否普遍存在转录暂停现象。植物中有关转录暂停的研究还比较少，是一个新的研究方向。
研究人员通过叶绿素荧光成像技术，把筛选好的拟南芥T-DNA插入突变体库后发现，mTERF5缺失导致植物生长发育迟缓和光系统PSII活性显著下降。进一步的研究揭示，mTERF5的缺失特异性导致叶绿体psbEFLJ转录效率大幅度降低。psbEFLJ操纵子转录效率下降导致了mterf5突变体中PSII活性的降低。
研究者进一步对mTERF5在转录水平调控叶绿体psbEFLJ操纵子的分子机制进行了系统性研究。他们发现mTERF5是一个DNA结合蛋白，通过特异地结合到psbEFLJ操纵子转录起始位点，导致叶绿体编码的RNA聚合酶（PEP）在psbEFLJ操纵子转录过程中产生暂停，助力mTERF5招募PEP复合体中的关键组分pTAC6组装到PEP复合体中，从而形成更高活性的PEP复合体，进而促进psbEFLJ操纵子的转录效率。
该研究对转录暂停因子mTERF5调节叶绿体psbEFLJ操纵子的分子机制进行了精细解析，并证明叶绿体中普遍存在转录暂停现象，这一发现为植物转录调控的分子机制研究提供了新的思路。该论文系与中国科学院植物研究所合作完成。
相关论文信息：DOI:10.1016/j.molp.2019.05.007
18926578588