我们每个细胞内的基因组都是通过张力和扭转来模拟的——部分原因是蛋白质的活动，这些蛋白质使dna紧密、绕圈、包裹和解开——但科学家们对这些力量是如何影响基因转录的知之甚少。

　　小韦纳德·l·米勒博士(Dr. Waenard L. Miller, Jr.)的劳拉·芬齐(Laura Finzi)说，“有很多机械力一直在起作用，我们从未考虑过，我们对此知之甚少，教科书中也没有提到。”1969年，希拉·m·米勒在克莱姆森大学担任医学生物物理学教授。

　　转录是细胞将DNA片段复制成RNA的过程。一种被称为信使RNA (mRNA)的RNA对信息进行编码，以制造细胞或组织的结构和功能所需的蛋白质。

　　RNA聚合酶(RNAP)是一种产生mRNA的蛋白质。它沿着双螺旋DNA进行跟踪，将其解开以读取其中一条链的碱基对序列，并合成匹配的mRNA。当RNAP与“启动子”DNA序列结合时，基因的这种“转录”开始，并在mRNA拷贝被释放的“终止子”序列结束。规范的终止观点认为，在释放mRNA后，RNAP与DNA分离。

　　由Finzi领导的一个研究小组，包括克莱姆森物理与天文学系的研究教授David Dunlap，首次证明了力是如何在规范终止的另一种选择中发挥作用的。他们的研究发表在《自然通讯》杂志上。

　　使用磁性镊子沿着DNA模板拉RNAP聚合酶，研究人员能够证明，在到达终止子时，细菌RNA聚合酶可能留在DNA模板上，并被拉着向后滑动到相同的或向前滑动到相邻的启动子，开始随后的转录周期。因此，力的方向决定了DNA片段是可以多次转录还是只转录一次。Finzi和Dunlap报告说，这种力导向的循环机制可以改变邻近基因的相对丰度。

　　此外，他们发现滑动RNAP的能力需要α亚基的c端结构域识别与滑动方向相反的启动子。这些亚基“允许它保持在轨道上，翻转并抓住DNA双螺旋的另一条链，那里可能有另一个启动子，”她说。事实上，随着α亚基的删除，反向启动子的翻转不会发生。

　　对调控基因组转录活性的分子机制的透彻理解可能会确定RNAP可能被修饰以抑制某些蛋白质和预防疾病的治疗方案。

　　芬齐说，基因组中可能有一些地方的循环比其他地方更频繁，但这仍然是未知的。

　　“我的希望是，有一天我们将有一个作用于基因组的力的时空图，在我们生物体中各种类型的细胞的生命周期的不同时间。芬齐说:“我们的研究强调了力对重复转录概率的影响，这可能有助于以热图的方式预测和绘制不同基因的不同转录水平。”