DNA možno čítať dopredu alebo dozadu

Nová štúdia odhaľuje, že bakteriálne DNA môžu byť čítané buď dopredu alebo dozadu kvôli prítomnosti symetrie v nich DNA signály¹. Toto zistenie spochybňuje existujúce poznatky o transkripcii génov, mechanizme, ktorým sa gény transkribujú do messengerovej RNA predtým, ako sa preložia do proteínov.

Transkript génov normálne vyžaduje prítomnosť promótorovej oblasti pred začiatkom génu, ktorý je zodpovedný za iniciáciu transkripcie konkrétneho génu, a terminátorovej oblasti potrebnej na zastavenie transkripcie, aby sa zabezpečila neporušenosť transkriptu plnej dĺžky. Tieto promótorové a terminátorové oblasti sú zvyčajne jednosmernej povahy a sú v nich zahrnuté Prepis gén v smere dopredu. V súčasnej štúdii vedenej profesorom Davidom Graingerom a kolegami z Birminghamskej univerzity sa zistilo, že 19 % miest začiatku transkripcie v E. coli sú spojené s obojsmerným promótorom. Tieto obojsmerné promótory sú bežné v baktériách a archaea a majú symetriu takým spôsobom, že bázy potrebné na iniciáciu transkripcie sú prítomné na oboch vláknach DNA na rozdiel od jedného vlákna. U baktérií sa už ukázalo, že terminátorové oblasti sú svojou povahou obojsmerné².

Dôsledky obojsmernej iniciácie transkripcie sú v súčasnosti nejasné a vyžadujú si ďalší výskum a skúmanie. Znamená to, že je možné prepísať viac informácií z obmedzenej oblasti genómu alebo to pomáha vyhnúť sa kolíziám pri čítaní s inými sekvenciami? Alebo navrhuje ďalšie regulačné mechanizmy na kontrolu transkripcie génov. Ďalším krokom by bolo urobiť výskum a preskúmať tento mechanizmus v kvasinkách, jednobunkovom eukaryote.

Zistenie obojsmernej transkripcie môže mať obrovské dôsledky v oblasti biotechnológie a zdravotníctva, pretože moderná medicína je výrazne závislá od toho, ako modulovať gény, aby ich zapínali a vypínali, a tým zmierňovali ochorenie.

***

Referencie

1. Warman, EA, a kol. Dôsledkom je rozšírená divergentná transkripcia z bakteriálnych a archaálnych promótorov DNA- sekvenčná symetria. 2021 Prírodná mikrobiológia. DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-021-00898-9
2. Ju X, Li D a Liu S. Profilovanie RNA s plnou dĺžkou odhaľuje všadeprítomné obojsmerné terminátory transkripcie v baktériách. Nat Microbiol 4, 1907-1918 (2019). DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-019-0500-z