在人体中的任何时间，在大约 30 万亿个细胞中，DNA 都被“读取”为信使 RNA (mRNA) 分子，这是 DNA 和蛋白质之间的中间步骤，这一过程称为转录。   科学家们对转录是如何开始的有很好的理解：称为 RNA 聚合酶的蛋白质被募集到 DNA 分子的特定区域，并开始沿着 DNA 链移动，并合成 mRNA 分子。  但部分过程尚不清楚：细胞如何知道何时停止转录？

现在，在一项新研究中，来自怀特黑德生物医学研究所和麻省理工学院的研究人员发现，RNA 分子通过反馈回路调节自身的形成。  当 RNA 分子太少时，细胞会启动转录以产生更多的 RNA 分子。  然而，在某个阈值下，过多的 RNA 分子会导致转录停止。  该研究结果在线发表在知名期刊《cell》上，标题为“RNA-Mediated Feedback Control of Transcriptional Condensates”。

图 1. 转录凝聚物的 RNA 介导反馈控制模型

以前的研究工作集中在转录凝聚物上，转录凝聚物是将 DNA 转录成 RNA 所需的分子聚集在一起的小转录液滴。  转录凝聚物可以将大量转录因子、辅因子和 RNA Pol II 区分开来并集中在超级增强子上，增强子簇在细胞身份中调节具有重要作用的基因。   这些基因的组分增强子元件通过在高于明确定义的凝聚物形成阈值的密度下聚集转录因子和介质来促进转录凝聚物的形成。   转录凝聚物是高度动态的，可以在活细胞中观察到，在几秒到几分钟的时间范围内形成和溶解。   动态转录凝聚物的周期性形成和溶解，以及在转录的不同阶段产生不同种类和水平的 RNA 的证据，使研究人员怀疑转录凝聚物是否受其 RNA 产物介导的非平衡反馈机制的调节。

RNA 分子是多种生物分子缩合物的组成部分并在其中发挥调节作用。  凝聚物被认为是由一系列低亲和力分子相互作用形成的，包括静电相互作用，而 RNA 可以是由静电力形成和维持的凝聚物的强大调节剂。  该研究表明，转录是一个非平衡过程，它通过其 RNA 产物提供动态反馈。   结果支持了一个模型，其中 RNA 通过调节转录凝聚物中的静电相互作用提供对转录的正反馈和负反馈。  转录凝聚物的形成涉及通过增强子 DNA 和静电以及转录因子的 IDR 和共激活剂之间的其他相互作用来聚集转录因子，使 RNA 促进和溶解凝聚物。  在这个 RNA 反馈模型中，转录起始过程中产生的低水平短 RNA 促进了转录凝聚物的形成，而延伸过程中产生的高水平长 RNA 会导致凝聚物的溶解。

研究人员认为，了解RNA在细胞中的这种新作用可能为治疗多种疾病提供信息。  对 RNA 行为的更深入了解可能为更广泛的治疗提供信息。  在过去的 10 年中，已经开发了多种药物，并成功地直接靶向 RNA。  了解 RNA 分子如何调节基因表达为疾病中的基因紊乱和靶向 RNA 的新疗法之间架起了一座桥梁。