RNA是“中心法则”中重要的生物大分子，广泛存在于生命体中。绝大多数RNA被预测通过折叠成三维结构来维持其稳定性并行使重要功能，包括感知小分子，参与催化反应，调节基因表达等。核酶（ribozyme）是一类在没有蛋白参与情况下能催化化学反应的RNA，最早在1982年由Thomas Cech在嗜热四膜虫中发现了I类内含子可以通过两步化学反应完成自我剪接过程，并获得1989年诺贝尔化学奖。后来的40多年中，四膜虫核酶成为了研究RNA三维结构与催化功能关系的范式。包括Thomas Cech、Thomas Steitz、Jennifer Doudna在内的科学家都对其部分结构进行过解析。2021年苏昭铭课题组联合斯坦福大学Rhiju Das和Wah Chiu团队首次解析了全长四膜虫核酶的3.1Å冷冻电镜结构，并揭示了结合底物前后的构象变化。然而，人们对该内含子通过两步化学反应完成自我剪接这一完整动态过程以及过程中发生的构象变化仍然知之甚少。

鉴于此，近期四川大学苏昭铭研究员团队在Nature Catalysis期刊在线发表题为“Cryo-EM reveals dynamics of Tetrahymena group I intron self-splicing”的最新研究成果。

与其他 RNA 和 RNA-蛋白质复合物一样，在完成切割内含子和连接外显子的两个酯交换反应过程中经历了多种构象变化，但详细机制在很大程度上仍然未知。该课题组使用低温电子显微镜揭示了与四膜虫相关的六种构象转录后直接以 2.84–3.73 Å 分辨率进行内含子自剪接，RNA 可以折叠和剪接共转录。除了第一步的 P1 对接构象之外，还确定了两个具有动态未对接 P1 螺旋的状态，以及与第二步相关的三个状态，其中一个状态带有由 5'-外显子共同形成的不可预见的假结结构，5 '-内含子和 3'-外显子，提供了一个外显子调节剪接活动的示例。