DNA，這一生命藍圖的載體，在生物體內扮演著決定細胞形態與功能的核心角色。其信息的傳遞，始于DNA被RNA聚合酶轉錄為RNA的過程，這一過程被形象地稱為“轉錄”。隨后，核糖體這一微觀世界的“翻譯官”，會讀取RNA攜帶的遺傳信息，并據此合成蛋白質，這一過程則被稱為“翻譯”。
在人體細胞中，轉錄與翻譯這兩個生命活動被巧妙地分隔在不同的空間進行：DNA在細胞核內完成轉錄，生成的RNA則被送往細胞質中進行翻譯。然而，在細菌這類結構相對簡單的生物中，由于缺乏細胞核的界限，轉錄與翻譯不僅在同一空間內發生，甚至能夠同時進行，展現了生命機制的靈活與高效。
盡管科學家們對轉錄和翻譯各自的過程已有深入研究，但兩者之間的相互作用機制卻一直是個謎。傳統的研究手段，如冷凍電子顯微鏡，由于需要凍結樣本，只能提供靜態的圖像，無法揭示動態的生命過程。
為了揭開這一謎團，EMBL的杜斯研究團隊創新性地模擬了細胞環境，利用單分子多色熒光顯微技術，首次動態地觀察到了RNA聚合酶與核糖體之間的交互過程。他們巧妙地將這兩種分子標記上熒光探針，當它們發生相互作用時，就會發出熒光信號，從而被顯微鏡實時捕捉。
研究結果顯示，RNA鏈就像一座橋梁，連接著RNA聚合酶與核糖體這兩個分子機器，使它們能夠在保持一定距離的同時，實現高效的協作。更令人驚訝的是，當翻譯過程與轉錄過程同時進行時，轉錄的效率會顯著提高，這揭示了生命活動中復雜而精細的調控機制。
“能夠親眼目睹這些生命過程如何協同工作，真是太令人激動了。”杜斯感慨道，“這種合作產生了許多我們之前無法預測的新行為，為我們理解生命的基本規律提供了新的視角。”
杜斯團隊的研究不僅深化了我們對細菌生命過程的理解，還為抗生素的開發提供了新的思路。當前，抗生素耐藥性問題已成為全球健康領域的重大挑戰。通過同時針對RNA聚合酶與核糖體這兩個分子機器進行干預，有望打破傳統抗生素的耐藥機制，為治療感染性疾病提供新的策略。
