IT 之家 12 月 8 日消息，歐洲分子生物學實驗室（EMBL）的研究團隊通過創新技術，首次拍攝到了 " 分子電影 "，實時捕捉了細菌轉錄與翻譯兩大關鍵細胞過程的交互。這項研究爲開發新型藥物提供了重要的科學基礎，其研究成果已于 12 月 4 日發表在《自然》雜志上。
據 IT 之家了解，在所有生物體中，DNA 承擔着定義細胞結構與功能的核心使命。通過一種名爲 RNA 聚合酶的酶，DNA 被轉錄爲 RNA。這一過程被稱爲轉錄。随後，核糖體這一分子機器會解讀 RNA 編碼的信息，并根據其指令合成蛋白質，從而完成翻譯過程。
在人類細胞中，轉錄與翻譯發生在不同的細胞區室：DNA 在細胞核中被轉錄爲 RNA，随後 RNA 被運輸至胞質中進行翻譯。然而，在結構更爲簡單的細菌細胞中，由于缺乏細胞核，這兩個過程不僅發生在同一區室，還能夠同時進行。
盡管科學家此前對轉錄和翻譯單獨研究頗多，但對它們如何相互作用卻知之甚少。這是因爲傳統技術如冷凍電子顯微鏡需要凍結樣本，僅能提供靜态圖像。
EMBL 的杜斯（Olivier Duss）研究團隊人工重現了細胞環境，通過單分子多色熒光顯微技術首次動态觀察 RNA 聚合酶和核糖體的交互過程。通過将這兩種分子标記爲熒光探針，當它們發生交互時會發出信号，顯微鏡便能實時捕捉這些動态影像。
研究人員發現，這兩個分子機器之間可以通過一段長鏈 RNA 進行 " 遠程溝通 "。RNA 鏈就像連接兩名攀登者的繩索，在保持距離的同時，讓兩者可以互相協作。此外，研究還表明，當翻譯同時發生時，轉錄的效率會顯著提升。
" 能親眼看到這些過程如何協作，令人無比興奮。" 杜斯表示，" 這種合作産生了無法通過單一觀察預測的新行爲。"
研究團隊下一步計劃在活細胞中研究這些機制，并将更多細胞過程納入研究範圍。這不僅有助于更全面地理解細菌的基本生命過程，還可能爲抗生素開發提供新策略。當前，抗生素耐藥性是全球健康面臨的重大挑戰。通過同時針對兩個分子機器進行幹預，而非傳統意義上僅靶向單一目标，有望規避耐藥性問題。
