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华盛顿大学的生物学专家已经在植物中发现了全新的分子“机器”，它在植物开花和DNA甲基化过程中起到重要作用。研究人员只在植物中找到了第四种RNA聚合酶，并且推测种酶在植物中已经有2亿多年的历史。研究人员将这些发现刊登在3月的《细胞》杂志上。
RNA聚合酶是一种酶或叫做蛋白机器，它对细胞的功能执行和生物特征的表达至关重要。这种酶能够复制DNA遗传信息的一个模板，从而产生编码蛋白或直接行使功能的RNA。生物学家已经对生物中的三种RNA聚合酶研究了数十年。在真核细胞中，RNA聚合酶PolⅠ、PolⅡ和PolⅢ在不同的物种中分别行使相同的功能。 在分析拟南芥的基因序列时，Pikaard首先注意到了第四种RNA聚合酶。最初，人们只是把它看作是PolⅠ、PolⅡ或PolⅢ的替代形式。他和同事着重研究了两种多肽。如果第四种聚合酶能正常形式功能，那么这两种多肽将是关键的亚单元。利用反向遗传学方法，研究人员敲除了编码这些亚单元的基因，并且发现没有造成的威胁：植物能继续存活，但是其开花稍微延迟了并且出现了一些奇怪的植物缺陷，如植物的雄蕊变成了花瓣等。研究人员最初假设第四种聚合酶与micro RNA有关，而micro RNA能调节花的发育，但后来证实这个假设是错误的。 通过一系列的遗传和生化实验，Pikaard等人发现Pol Ⅳ不具备 PolⅠ、PolⅡ和PolⅢ的功能。但是当Pol Ⅳ的亚单元被敲除时，细胞核中包裹最紧密的DNA变成了密度较小的siRNA，同时高重复的5S rRNA基因和跳跃基因被完全消除，并且5S基因和反转录转座子的DNA甲基化作用消失。 因此，Pikaard认为Pol Ⅳ有助于制造siRNA，然后siRNA指导与siRNA序列能相配的DNA的甲基化作用。Pol Ⅳ与维持拟南芥基因组的完整性有关，其主要功能是维持沉默的DNA处于沉默状态。 |
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