3月6日上午，2023年第三期格微致知学术论坛顺利开讲。中国科学院分子植物科学卓越创新中心张余研究员受邀参加“格微致知”研究生学术论坛，作了题为“细菌RNA聚合酶如何启动和刹车”的学术报告。本次报告由微生物技术研究院武大雷教授主持，约140名师生听取了报告。

转录是RNA聚合酶（RNA Polymerase;RNAP）将遗传信息从DNA转移到RNA的过程，是遗传中心法则的关键环节。转录调控是基因差异化表达的决定性因素，决定了单细胞生物到高等动植物的几乎所有细胞层面的生命活动。因此，解析 RNAP的三维结构、工作机制与调控方式一直以来都是生命科学的前沿领域。

张余老师的课题组围绕单亚基和多亚基的RNAP 分子机器为中心，探索转录的调控机制，同时以细菌的RNA聚合酶为靶点，开发新型的抗生素，并结合生物化学、结构生物学以及微生物学等手段研究以下几方面内容： 1. 细菌RNA聚合酶转录起始分子机制 2. 转录起始因子调控细菌转录分子机制 3. 细菌转录与DNA修复关联的分子机制研究 4. 细菌RNA聚合酶转录终止分子机制 5. 新型RNA聚合酶转录调控蛋白的挖掘以及机制研究 6. 以细菌RNA聚合酶为靶点的新型抗生素。

张余研究员宣讲现场

在本次学术论坛中，张余老师以RNA聚合酶的发现过程为切入点，介绍了RNA聚合酶探索的进程和历史；并将RNA聚合酶在执行基因转录比作需要在高速公路上行驶的汽车，当RNA聚合酶转录至“终止序列”时，需要从高速延伸的状态“刹车”，停止转录并释放RNA，比喻恰当，深入浅出，让人受益匪浅。随后张余老师又详细介绍了课题组的科研方向：细菌RNA聚合酶如何启动和终止转录的研究。基因组中的遗传信息得以表达，需要RNA聚合酶进行转录。以DNA为模板合成RNA的转录过程不仅是基因表达第一步，还是基因表达的主要调控步骤。因此对RNA聚合酶分子机器结构、运行机理以及调控机制的研究能够回答基因表达精密调控的基础生物学问题。

张余老师团队经过巧妙的设计和改进，捕获了RNA聚合酶转录终止的一系列中间状态，解析了RNA聚合酶在上述转录终止中间状态的冷冻电镜三维结构。“转录终止序列”的多聚尿苷使RNA聚合酶“刹车”，将其固定在转录暂停状态，随后RNA发卡结构折叠进入RNA聚合酶内部，促使RNA从RNA聚合酶内部解离。该研究回答了基因表达的基础科学问题，拓展了人们对于基因表达机制的理解。

张余研究员介绍细菌转录蛋白质机器RNAP

在讲座过程中张余老师对在座的各位说到“从RNA聚合酶的发展史，我们可以看到，在做科研的过程中，即使自己的工作成果被别人抢前发表，也不要气馁，即使别人发了CNS级别的文章，即使是获得诺贝尔奖，他也可能是错的，只要你坚持做出来，你会被历史记住。”这些话振聋发聩，给在座的莘莘学子注入了满满的正能量。

本次讲座内容丰富、数据充分，在报告结束后的交流互动环节中，参与讲座的师生就报告的内容向张老师积极提问，张老师热情细致地回答了大家的问题。同学们表示本次报告受益匪浅、收获颇丰。

张余研究员，本科毕业于复旦大学，博士毕业于中科院上海药物研究所，曾于美国HHMI/Rutgers University从事博士后研究。课题组的主要研究方向为基因转录和调控机制 系统探索了细菌 RNA聚合酶的工作机理和活性调控机制。课题组近年来文章发表在Science, Nature, Nat. Chem Biol., Nat. Commun., PNAS. eLife，NAR等学术期刊。获得基金委国家优秀青年基金，上海市青年科技英才称号。