DNA można odczytać zarówno do przodu, jak i do tyłu

Nowe badanie ujawnia, że ​​bakterie DNA można czytać do przodu lub do tyłu ze względu na obecność symetrii DNA Sygnały¹. To odkrycie kwestionuje istniejącą wiedzę na temat transkrypcji genów, mechanizmu transkrypcji genów do informacyjnego RNA, zanim zostaną przetłumaczone na białka.

Transcenariusz genów zwykle wymaga obecności regionu promotora przed startem genu, który jest odpowiedzialny za inicjację transkrypcji określonego genu oraz regionu terminatora wymaganego do zatrzymania transkrypcji, aby zapewnić nienaruszalność transkryptu o pełnej długości. Te regiony promotora i terminatora mają zwykle charakter jednokierunkowy i są zaangażowane w: transkrypcja gen w kierunku do przodu. W bieżącym badaniu prowadzonym przez profesora Davida Graingera i współpracowników z University of Birmingham ujawniono, że 19% miejsc startu transkrypcji w E. coli są związane z promotorem dwukierunkowym. Te dwukierunkowe promotory są powszechne w bakteriach i archeonach i posiadają symetrię w taki sposób, że zasady wymagane do inicjacji transkrypcji są obecne na obu niciach DNA w przeciwieństwie do pojedynczej nici. Wykazano już u bakterii, że regiony terminatora mają charakter dwukierunkowy².

Konsekwencje dwukierunkowej inicjacji transkrypcji są obecnie niejasne i wymagają dalszych badań i badań. Czy to oznacza, że ​​więcej informacji można przepisać z ograniczonego regionu genomu, czy też pomaga to uniknąć kolizji odczytu z innymi sekwencjami? Czy też sugeruje dodatkowe mechanizmy regulacyjne kontrolujące transkrypcję genów. Następnym krokiem byłoby przeprowadzenie badań i zbadanie tego mechanizmu u drożdży, jednokomórkowego eukariota.

Odkrycie transkrypcji dwukierunkowej może mieć ogromne implikacje w dziedzinie biotechnologii i opieki zdrowotnej, ponieważ współczesna medycyna jest w znacznym stopniu zależna od tego, jak modulować geny, aby je włączać i wyłączać, a tym samym łagodzić chorobę.

***

Referencje

1. Warman, EA i in. Konsekwencją tego jest szeroko rozpowszechniona rozbieżna transkrypcja z promotorów bakteryjnych i archeologicznych DNA-symetria sekwencji. 2021 Mikrobiologia przyrody. DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-021-00898-9
2. Ju X, Li D i Liu S. Pełnowymiarowe profilowanie RNA ujawnia wszechobecne dwukierunkowe terminatory transkrypcji w bakteriach. Nat Microbiol 4, 1907-1918 (2019). DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-019-0500-z