ДНК можно читать вперед или назад

Новое исследование показывает, что бактерии ДНК могут читаться как вперед, так и назад благодаря наличию симметрии в их ДНК сигналы¹. Это открытие ставит под сомнение существующие знания о транскрипции генов, механизме, с помощью которого гены транскрибируются в информационную РНК, прежде чем они транслируются в белки.

трансscription генов обычно требует наличия промоторной области перед началом гена, который отвечает за инициацию транскрипции конкретного гена, и терминаторной области, необходимой для остановки транскрипции, чтобы обеспечить интактность полноразмерного транскрипта. Эти промоторные и терминаторные области обычно имеют однонаправленный характер и участвуют в Цитирование ген в прямом направлении. В текущем исследовании под руководством профессора Дэвида Грейнджера и его коллег из Бирмингемского университета было обнаружено, что 19% сайтов начала транскрипции в E. палочки связаны с двунаправленным промотором. Эти двунаправленные промоторы обычны для бактерий и архей и обладают такой симметрией, что основания, необходимые для инициации транскрипции, присутствуют на обеих цепях ДНК. ДНК в отличие от одной нити. На бактериях уже было показано, что терминаторные области двунаправлены по своей природе.².

Последствия инициации двунаправленной транскрипции в настоящее время неясны и требуют дальнейших исследований и исследований. Означает ли это, что из ограниченного участка генома можно транскрибировать больше информации, или это помогает избежать коллизий при чтении с другими последовательностями? Или это предлагает дополнительные регуляторные механизмы для контроля транскрипции генов. Следующим шагом будет исследование и изучение этого механизма на дрожжах, одноклеточных эукариотах.

Обнаружение двунаправленной транскрипции может иметь огромное значение в области биотехнологии и здравоохранения, поскольку современная медицина в значительной степени зависит от того, как модулировать гены, чтобы включать и выключать их, тем самым облегчая болезнь.

Референсы

1. Уорман, Е.А. и др. Широкое распространение дивергентной транскрипции с бактериальных и архейных промоторов является следствием ДНК-симметрия последовательности. 2021 Природная микробиология. ДОИ: https://doi.org/10.1038/s41564-021-00898-9
2. Ju X, Li D и Liu S. Профилирование полноразмерной РНК выявляет распространенные двунаправленные терминаторы транскрипции у бактерий. Nat Microbiol 4, 1907–1918 (2019). DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-019-0500-z