DNA:ta voidaan lukea joko eteen- tai taaksepäin

Uusi tutkimus paljastaa, että bakteeri DNA voidaan lukea joko eteen- tai taaksepäin niiden symmetrian vuoksi DNA signaalit¹. Tämä havainto haastaa olemassa olevan tiedon geenitranskriptiosta, mekanismista, jolla geenit transkriptoidaan lähetti-RNA:ksi ennen kuin ne muunnetaan proteiineihin.

Transkirjoitus geenit edellyttävät normaalisti promoottorialueen läsnäoloa ennen geenin alkua, joka on vastuussa tietyn geenin transkription aloituksesta, ja terminaattorialueen, joka tarvitaan transkription pysäyttämiseen täyspitkän transkriptin eheyden varmistamiseksi. Nämä promoottori- ja terminaattorialueet ovat yleensä luonteeltaan yksisuuntaisia ​​ja ovat mukana pisteityspalveluja geeni eteenpäin. Nykyisessä tutkimuksessa, jota johtivat professori David Grainger ja kollegat Birminghamin yliopistosta, paljastui, että 19 % transkription aloituspaikoista E. coli liittyvät kaksisuuntaiseen promoottoriin. Nämä kaksisuuntaiset promoottorit ovat yleisiä bakteereissa ja arkeissa ja niillä on symmetriaa siten, että transkription aloittamiseen tarvittavat emäkset ovat läsnä molemmissa säikeissä. DNA toisin kuin yhdellä langalla. Bakteereissa on jo osoitettu, että terminaattorialueet ovat luonteeltaan kaksisuuntaisia².

Kaksisuuntaisen transkription aloituksen vaikutukset ovat tällä hetkellä epäselviä ja vaativat lisätutkimusta. Tarkoittaako tämä sitä, että genomin rajoitetulta alueelta voidaan kopioida enemmän tietoa vai auttaako se välttämään lukutörmäyksiä muiden sekvenssien kanssa? Vai ehdottaako se lisäsäätelymekanismeja geenin transkription hallitsemiseksi. Seuraava askel olisi tehdä tutkimusta ja tutkia tätä mekanismia hiivassa, yksisoluisessa eukaryootissa.

Kaksisuuntaisen transkription löydöillä voi olla valtavia vaikutuksia biotekniikan ja terveydenhuollon alalla, koska nykyaikainen lääketiede on merkittävästi riippuvainen siitä, kuinka geenejä moduloidaan niiden kytkemiseksi päälle ja pois, mikä helpottaa sairautta.

***

Viitteet

1. Warman, EA, et ai. Laajalle levinnyt poikkeava transkriptio bakteeri- ja arkeaalisista promoottoreista on seurausta DNA- sekvenssin symmetria. 2021 Nature Microbiology. DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-021-00898-9
2. Ju X, Li D ja Liu S. Täyspitkä RNA-profilointi paljastaa bakteerien leviävät kaksisuuntaiset transkription terminaattorit. Nat Microbiol 4, 1907–1918 (2019). DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-019-0500-z