科学家首次拍摄到“分子电影”，揭示细胞转录和翻译如何相互作用

据欧洲分子生物学实验室（EMBL）的最新研究，他们利用创新技术，成功记录下了细菌的“分子电影”，实时展现了细菌转录和翻译两项重要细胞过程的互动。这一突破性研究成果于最近刊登在《自然》杂志上，为新药研发提供了重要科学依据。

研究显示，在所有生物体中，DNA通过RNA聚合酶酶的转录过程被转录为RNA，然后核糖体则对RNA进行读取并合成蛋白质，完成翻译过程。

在人类细胞中，转录和翻译发生在不同区域：DNA在细胞核内转录为RNA，之后运输至胞质进行翻译。但在构造简单的细菌细胞中，由于没有细胞核的限制，这两个关键过程可以在同一区域内同时进行。

尽管科学家过去研究了转录和翻译的过程，但它们之间的相互作用仍是未知之数，传统技术如冷冻电子显微镜无法提供动态图像。

EMBL的研究团队通过单分子多色荧光显微技术成功重现了细胞环境，实时观察了RNA聚合酶和核糖体之间的互动过程。通过将这两种分子标记为荧光探针，显微镜可捕捉到这些动态图像。

研究人员发现，这两种分子机器可以通过长链RNA进行“远程沟通”，就像绳索连接攀登者一样，让它们保持距离同时相互合作。研究还指出，当转录和翻译同时进行时，其效率将显著提高。

EMBL的杜斯表示：“亲眼见证这些过程的协作让人激动不已，这种合作产生了新型行为，这是通过单一观察无法预测到的。”

未来，研究团队计划在活细胞中深入研究这些机制，并扩大研究范围，以更全面地理解细菌的基本生命过程，并为抗生素研发提供新策略。目前，抗生素耐药性是全球面临的重大挑战，同时干预两种分子机器，而不是传统的单一目标干预，可能有助于避免耐药性问题。

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