Nová studie odhaluje, že bakteriální DNA can be read either forwards or backwards due to the presence of symmetry in their DNA signály1. Toto zjištění zpochybňuje stávající znalosti o transkripci genů, mechanismu, kterým jsou geny přepisovány do messenger RNA předtím, než jsou přeloženy do proteinů.
Přechodpsaní [XNUMX] Genetická sekvence genů normálně vyžaduje přítomnost promotorové oblasti před začátkem genu, který je zodpovědný za iniciaci transkripce konkrétního genu, a terminátorové oblasti potřebné pro zastavení transkripce, aby se zajistila neporušenost transkriptu plné délky. Tyto promotorové a terminátorové oblasti jsou obvykle jednosměrné povahy a jsou součástí přepisování gen v dopředném směru. V současné studii vedené profesorem Davidem Graingerem a kolegy z University of Birmingham bylo zjištěno, že 19 % míst začátku transkripce v E. coli jsou spojeny s obousměrným promotorem. Tyto obousměrné promotory jsou běžné u bakterií a archaea a mají symetrii takovým způsobem, že báze potřebné pro iniciaci transkripce jsou přítomny na obou vláknech DNA na rozdíl od jednoho řetězce. U bakterií již bylo prokázáno, že terminátorové oblasti jsou svou povahou obousměrné2.
Důsledky iniciace obousměrné transkripce jsou v současné době nejasné a vyžadují další výzkum a zkoumání. Znamená to, že z omezené oblasti genomu lze přepsat více informací, nebo to pomáhá vyhnout se kolizím čtení s jinými sekvencemi? Nebo navrhuje další regulační mechanismy pro kontrolu genové transkripce. Dalším krokem by bylo provést výzkum a prozkoumat tento mechanismus u kvasinek, jednobuněčných eukaryot.
Zjištění obousměrné transkripce může mít nesmírné důsledky v oblasti biotechnologií a zdravotnictví, protože moderní medicína je výrazně závislá na tom, jak modulovat geny, aby je zapínaly a vypínaly, a tím zmírňovaly onemocnění.
***
Reference
- Warman, E. A., et al. Widespread divergent transcription from bacterial and archaeal promoters is a consequence of DNA-sequence symmetry. 2021 Nature Microbiology. DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-021-00898-9
- Ju X, Li D a Liu S. Profilování RNA plné délky odhaluje v bakteriích pervazivní obousměrné terminátory transkripce. Nat Microbiol 4, 1907–1918 (2019). DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-019-0500-z
