ДНК можна прочитати як вперед, так і назад

Нове дослідження показує, що бактерія ДНК can be read either forwards or backwards due to the presence of symmetry in their ДНК сигнали¹. Це відкриття кидає виклик існуючим знанням про транскрипцію генів, механізм, за допомогою якого гени транскрибуються на інформаційну РНК перед тим, як вони транслюються в білки.

Трансscription Генів зазвичай вимагає наявності промоторної області перед початком гена, який відповідає за ініціацію транскрипції певного гена, і термінаторної області, необхідної для припинення транскрипції, щоб забезпечити інтактність повнорозмірного транскрипту. Ці промоторні та термінаторні області зазвичай односпрямовані за своєю природою і беруть участь у транскрибування ген у прямому напрямку. У поточному дослідженні під керівництвом професора Девіда Грейнджера та його колег з Бірмінгемського університету було виявлено, що 19% сайтів початку транскрипції в E. палички пов'язані з двонаправленим промотором. Ці двонаправлені промотори поширені в бактеріях і археях і мають симетрію таким чином, що основи, необхідні для ініціації транскрипції, присутні на обох ланцюгах ДНК на відміну від однієї нитки. На бактеріях уже було показано, що зони термінатора є двонаправленими за своєю природою².

Наслідки ініціації двонаправленої транскрипції наразі незрозумілі та вимагають подальших досліджень. Чи означає це, що більше інформації можна транскрибувати з обмеженої ділянки геному, чи це допомагає уникнути зіткнень читання з іншими послідовностями? Або це пропонує додаткові регуляторні механізми для контролю транскрипції генів. Наступним кроком було б провести дослідження та дослідити цей механізм у дріжджів, одноклітинних еукаріотів.

Відкриття двонаправленої транскрипції може мати величезні наслідки в галузі біотехнології та охорони здоров’я, оскільки сучасна медицина значною мірою залежить від того, як модулювати гени, щоб вмикати та вимикати їх, тим самим полегшуючи захворювання.

***

посилання

1. Warman, E. A., et al. Widespread divergent transcription from bacterial and archaeal promoters is a consequence of ДНК-sequence symmetry. 2021 Nature Microbiology. DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-021-00898-9
2. Ju X, Li D і Liu S. Повнорозмірне РНК-профілювання виявляє поширені двонаправлені термінатори транскрипції в бактеріях. Nat Microbiol 4, 1907–1918 (2019). DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-019-0500-z