DNA kan læses enten fremad eller bagud

En ny undersøgelse afslører, at bakteriel DNA kan læses enten frem eller tilbage på grund af tilstedeværelsen af ​​symmetri i deres DNA signaler¹. Dette fund udfordrer den eksisterende viden om gentranskription, den mekanisme, hvorved generne transskriberes til messenger-RNA, før de oversættes til proteiner.

Den transdet gengivet, af gener kræver normalt tilstedeværelsen af ​​en promotorregion før starten af ​​genet, der er ansvarlig for den transkriptionelle initiering af et bestemt gen, og en terminatorregion, der kræves for at stoppe transkriptionen for at sikre intakthed af fuldlængdetranskriptet. Disse promotor- og terminatorregioner er normalt ensrettede og er involveret i transskribere genet i fremadgående retning. I den aktuelle undersøgelse ledet af professor David Grainger og kolleger ved University of Birmingham, blev det afsløret, at 19 % af transkriptionelle startsteder i E. coli er forbundet med en tovejs promotor. Disse tovejs-promotorer er almindelige i bakterier og arkæer og har symmetri på en sådan måde, at de baser, der kræves til transkriptionsinitiering, er til stede på begge strengene af DNA i modsætning til på enkeltstrengen. Det er allerede blevet vist i bakterier, at terminatorregionerne er tovejs i naturen².

Implikationerne af tovejs transskriptionsinitiering er i øjeblikket uklare og berettiger yderligere forskning og undersøgelse. Betyder det, at mere information kan transskriberes fra en begrænset region af genomet, eller hjælper det med at undgå at læse kollisioner med andre sekvenser? Eller foreslår det yderligere reguleringsmekanismer til at kontrollere gentranskription. Det næste skridt ville være at forske og undersøge denne mekanisme i gær, en enkeltcellet eukaryot.

Fundet af bidirektionel transkription kan have enorme implikationer inden for bioteknologi og sundhedspleje, da moderne medicin er væsentligt afhængig af, hvordan man modulerer gener for at tænde og slukke for dem og derved lindre sygdommen.

***

Referencer

1. Warman, EA, et al. Udbredt divergerende transkription fra bakterielle og arkæale promotorer er en konsekvens af DNA-sekvenssymmetri. 2021 Naturmikrobiologi. DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-021-00898-9
2. Ju X, Li D og Liu S. Fuldlængde RNA-profilering afslører pervasive tovejs transkriptionsterminatorer i bakterier. Nat Microbiol 4, 1907-1918 (2019). DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-019-0500-z