叶绿体基因组编码RNA聚合酶（PEP），控制叶绿体的发育过程以及成熟叶绿体的基因表达，在调控植物光合作用中发挥关键角色，然而这一叶绿体基因转录机器的构造一直未能破解，这是科学界公认的世界性难题。
中国科学院分子植物科学卓越创新中心张余研究团队和华中农业大学周菲研究团队合作，成功解析了叶绿体基因转录机器的结构。 3月1日，该成果以封面文章的形式在线发表在国际顶级学术期刊《细胞》上。
张余研究团队和合作者，利用叶绿体转化技术，在烟草叶绿体基因转录机器上引入特征性的“捕获标签”，通过纯化烟草内源的叶绿体基因转录机器，利用单颗粒冷冻电镜技术，最终解开了PEP的真面目。
此项研究为植物叶绿体生物反应器的效率提升提供了着手点，助力重组疫苗、重组蛋白药物、和天然产物的生产。 此外，还为光合作用系统基因表达水平的提高提供了新思路，助力植物高效碳汇。