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A Single-Molecule View of Archaeal Transcription

机译：古代转录的单分子视图

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摘要

The discovery of the archaeal domain of life is tightly connected to an in-depth analysis of the prokaryotic RNA world. In addition to Carl Woese's approach to use the sequence of the 16S rRNA gene as phylogenetic marker, the finding of Karl Stetter and Wolfram Zillig that archaeal RNA polymerases (RNAPs) were nothing like the bacterial RNAP but are more complex enzymes that resemble the eukaryotic RNAPII was one of the key findings supporting the idea that archaea constitute the third major branch on the tree of life. This breakthrough in transcriptional research 40 years ago paved the way for in-depth studies of the transcription machinery in archaea. However, although the archaeal RNAP and the basal transcription factors that fine-tune the activity of the RNAP during the transcription cycle are long known, we still lack information concerning the architecture and dynamics of archaeal transcription complexes. In this context, single-molecule measurements were instrumental as they provided crucial insights into the process of transcription initiation, the architecture of the initiation complex and the dynamics of mobile elements of the RNAP. In this review, we discuss single-molecule approaches suitable to examine molecular mechanisms of transcription and highlight findings that shaped our understanding of the archaeal transcription apparatus. We furthermore explore the possibilities and challenges of next-generation single-molecule techniques, for example, super-resolution microscopy and single-molecule tracking, and ask whether these approaches will ultimately allow us to investigate archaeal transcription in vivo. (C) 2019 Elsevier Ltd. All rights reserved.
机译：生命的古代域的发现是紧密地连接到原核RNA世界的深入分析。除了Carl Woese的方法外，使用16S rRNA基因的序列作为系统发育标记物，古代RNA聚合酶（RNAAP）的卡尔尖峰和Wolfram Zillig的发现与细菌RNAP相似但是类似于真核rnapii的更复杂的酶是支持古代思想构成生命之树的第三个主要分支的重要调查结果之一。 40年前转录研究中的这一突破为古亚亚的转录机械进行了深入研究。然而，尽管古老的RNAP和微调在转录周期期间RNAP活性的基础转录因子较长，但我们仍然缺乏关于古转录复合物的建筑和动态的信息。在这种情况下，单分子测量是仪器，因为它们为转录启动过程，启动复合体的架构和RNAP的移动元素的动态提供了重要的洞察。在该综述中，我们讨论适合检查转录的分子机制的单分子方法，并突出表明，以塑造我们对古代转录设备的理解。我们还探讨下一代单分子技术的可能性和挑战，例如超分辨率显微镜和单分子跟踪，并询问这些方法是否最终允许我们在体内调查古代转录。 （c）2019 Elsevier Ltd.保留所有权利。

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  • 来源
    《Journal of Molecular Biology》 |2019年第20期|共16页
  • 作者

    Kramm Kevin; Endesfelder Ulrike; Grohmann Dina;

  • 作者单位

    Univ Regensburg Inst Biochem Genet &

    Microbiol Univ Str 31 D-93053 Regensburg Germany;

    Max Planck Inst Terr Microbiol Dept Syst &

    Synthet Microbiol Karl von Frisch Str 16 D-35043;

    Univ Regensburg Inst Biochem Genet &

    Microbiol Univ Str 31 D-93053 Regensburg Germany;

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  • 正文语种 eng
  • 中图分类 分子生物学;
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