DNK je mogoče brati naprej ali nazaj

Nova študija razkriva, da so bakterije DNA se lahko berejo naprej ali nazaj zaradi prisotnosti simetrije v njih DNA signali¹. Ta ugotovitev izpodbija obstoječe znanje o transkripciji genov, mehanizmu, s katerim se geni prepisujejo v selsko RNA, preden se prevedejo v beljakovine.

Transcenarij genov običajno zahteva prisotnost promotorske regije pred začetkom gena, ki je odgovoren za iniciacijo transkripcije določenega gena, in terminatorske regije, potrebne za zaustavitev transkripcije, da se zagotovi nedotaknjenost celotnega transkripta. Te regije promotorja in terminatorja so običajno enosmerne narave in so vključene v prepisovanje gen v smeri naprej. V trenutni študiji, ki jo vodi profesor David Grainger in sodelavci na Univerzi v Birminghamu, je bilo ugotovljeno, da se 19 % transkripcijskih mest začne v E. coli so povezani z dvosmernim promotorjem. Ti dvosmerni promotorji so pogosti pri bakterijah in arhejah in imajo simetrijo na tak način, da so baze, potrebne za začetek transkripcije, prisotne na obeh verigah DNA v nasprotju z enim pramenom. Pri bakterijah je bilo že dokazano, da so terminatorske regije dvosmerne narave².

Posledice iniciacije dvosmerne transkripcije so trenutno nejasne in zahtevajo nadaljnje raziskave in preiskave. Ali to pomeni, da je mogoče več informacij prepisati iz omejene regije genoma ali pomaga preprečiti trke pri branju z drugimi zaporedji? Ali pa predlaga dodatne regulativne mehanizme za nadzor transkripcije genov. Naslednji korak bi bila raziskava in raziskovanje tega mehanizma pri kvasu, enoceličnem evkariontu.

Ugotovitev dvosmerne transkripcije ima lahko ogromne posledice na področju biotehnologije in zdravstvenega varstva, saj je sodobna medicina bistveno odvisna od tega, kako modulirati gene, da jih vklopi in izklopi, s čimer se bolezen ublaži.

***

Reference

1. Warman, EA, et al. Razširjena divergentna transkripcija iz bakterijskih in arhealnih promotorjev je posledica DNA- simetrija zaporedja. 2021 Naravna mikrobiologija. DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-021-00898-9
2. Ju X, Li D in Liu S. Profiliranje RNA v celotni dolžini razkriva prodorne dvosmerne terminatorje transkripcije v bakterijah. Nat Microbiol 4, 1907–1918 (2019). DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-019-0500-z