我國科學家的一項最新研究，成功揭示了高等植物第四種RNA聚合酶的奧秘。24日，國際權威期刊《科學》雜志刊登了相關研究論文。
RNA聚合酶IV（Pol IV）和RDR2蛋白複合物三維結構 （受訪者供圖）
在植物細胞中，RNA聚合酶的作用是将基因組DNA攜帶的遺傳資訊，轉錄到RNA分子上。在生命的演化過程中，高等植物共形成了五種RNA聚合酶。其中，有三種RNA聚合酶的三維結構和工作機制已陸續得到解析，都可以憑一己之力單獨完成“轉錄”任務。
以往的研究發現，高等植物的第四種RNA聚合酶必須得到一位名叫“RDR2”的蛋白質機器“小夥伴”的支援，才能完成“轉錄”任務。RNA聚合酶IV與“小夥伴”RDR2之間内部構造如何、如何協同工作？科學家一直不清楚。
中國科學院分子植物科學卓越創新中心張餘、王佳偉兩個研究團隊和浙江大學馮钰團隊合作，創新性地開發了基于植物懸浮細胞的蛋白分離純化方法，成功解析了RNA聚合酶IV與“小夥伴”RDR2蛋白複合物的三維結構，并提出了二者以雙鍊DNA為模闆、合成雙鍊RNA的獨特分子機制。
研究發現，RNA聚合酶IV與“小夥伴”RDR2的合作非常聰明，雙方有一條内部的“秘密通道”。RNA聚合酶IV以雙鍊DNA為模闆，合成出單鍊RNA，通過内部的“秘密通道”傳送給“小夥伴”RDR2；“小夥伴”RDR2則直接以單鍊RNA為模闆，合成雙鍊RNA。“兩人”攜手合作，就可以連續高效地合成雙鍊RNA，進而幫助植物細胞順利完成下一步工作。
23日，中國科學院分子植物科學卓越創新中心張餘研究員在新聞釋出會介紹科研成果。 新華社記者 張建松 攝
業内專家認為，這一最新研究成功解析了高等植物的第四個RNA聚合酶結構，揭示了雙RNA聚合酶複合物的獨特構造和協同工作機制，提出了轉錄蛋白質機器的新型工作模式，是分子生物學和植物科學基礎前沿領域的一項重大突破。
目前，中國科學院分子植物科學卓越創新中心張餘、王佳偉兩個研究團隊正緻力于解析高等植物的第五種RNA聚合酶。（記者張建松）