研究人员表示，他们已经开发出一种新技术，他们声称，可以首次确定任何物种基因组中称为“回溯”的分子事件发生的频率和确切位置。 他们的研究结果“人类RNA聚合酶II的回顾性持久性”发表在《分子细胞》杂志上，支持回溯代表一种广泛形式的基因调控的理论，该基因调节影响数千个人类基因，包括许多参与基本生命过程的基因，如细胞**和子宫发育，根据纽约大学格罗斯曼医学院科学家领导的一个团队。
1997年，Evgeny Nudler博士及其同事发表了一篇论文，表明RNA聚合酶有时会沿着它正在读取的链向后滑动，他们称之为“回溯”。 从那时起的研究表明，在RNA聚合酶开始RNA合成后不久，或者当它遇到受损的DNA以为传入修复酶腾出空间时，活细胞中偶尔会发生回溯。 随后的研究表明，回归和修复机制必须快速起作用并消散，否则可能会与DNA聚合酶发生碰撞，导致细胞死亡诱导的DNA链断裂。
现在，这项由纽约大学朗格尼健康中心的Nudler团队领导的新研究表明，他们的新技术远程切割测序（LoRax-Seq）可以直接检测回溯事件的开始和结束位置。 通过补充过去的间接或有限的方法，新方法揭示了许多此类事件，比以前认为的更远，而且这样做持续的时间要长得多。 研究结果还表明，持续的回溯在整个基因组中经常发生，更频繁地发生在某些基因类型附近，并且其功能远远超出了DNA修复的范围。
RNA聚合酶II（RNA POL II）可在转录延伸过程中追溯，暴露新生的RNA3'末端。 新生的RNA测序可以近似快速分辨回溯事件的位置; 然而，更持久的回溯和全基因组分布的程度尚不清楚。 因此，我们开发了对挤出的直接反应'回顾的'3种RNA测序方法，“研究人员写道。
我们的数据表明，RNA POL II 在人类细胞中向后滑动超过 20 nt，并且可以持续保持这种回归状态。 持续的回溯主要发生在 RNA POL II 在启动子和内含子-外显子连接附近停滞，并在参与翻译、复制和发育的基因中富集时，如果这些事件得不到解决，基因表达就会降低。 组蛋白基因极易受到持续回溯的影响，在细胞过程中及时表达可能需要解决此类事件。
这些结果表明，持续的回溯可能会影响不同的基因表达程序。
在更远的距离上回溯的惊人稳定性使得它有可能代表从细菌到人类的物种中无处不在的遗传调控形式，“该研究的资深作者Nudler和纽约大学朗格尼分校生物化学和分子药理学系的Julie Wilson Anderson教授说。 “如果进一步的工作将我们的发现扩展到不同的发育程序和病理条件，回溯可能类似于表观遗传学，其发现揭示了一个令人惊讶的基因调控新层，而不会改变DNA密码。
过去的研究表明，当RNA聚合酶II被回溯时，它会从其内部通道中挤出其基于DNA的RNA链的尖端。 由于长时间的回溯容易发生有害的碰撞，因此转录因子IIS（TFIIS）被认为可以迅速恢复转录，从而促进挤出的“回溯”RNA的切割（切割）。 这为 RNA 聚合酶 II 恢复其正向**读取扫清了道路。
然而，其他早期研究表明，当聚合酶回溯超过一定距离（例如，20个核碱基DNA构建块）时，回溯的RNA可以附着在它被挤出的通道上，使其保持更长时间。 锁定的回溯复合物不太可能被TFIS驱动的切割所挽救，而更有可能延迟相关基因的转录。
这导致了一种理论，即回溯除了在DNA修复途径中起关键作用外，还可以作为上调或下调基因作用的主要调节机制。
据研究人员称，TFIIS可能在活细胞中以低浓度出现，并与数百种其他蛋白质竞争，以获得并切断回溯的RNA，以便转录可以继续。 在目前的研究中，研究小组使用高浓度的纯化TFIIS（非竞争蛋白）来精确切割任何回溯的RN**片段，使其出现在细胞遗传密码的任何位置。 这使得切割片段成为一种可用于读取序列并为其位置和功能提供线索的技术。
研究小组还发现，控制组蛋白的基因极易受到持续回溯的影响。 作者推测，这种情况发生的程度，以及某些基因转录的相关变化，可能会控制细胞重建染色质所需的大量组蛋白积累的时间。 他们还表明，持续的回溯可能会影响对组织发育至关重要的基因的及时转录。
除了其潜在的有用功能外，持续的回溯还可能导致DNA损伤和其他导致疾病的遗传功能障碍，“第一项研究的作者Kevin Yang说，他是Nudler实验室的研究生。 “例如，我们推测，在衰老或癌症的背景下测量回溯可能有助于我们理解为什么细胞应激反应和细胞复制会失败，并提出新的方法。
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