Een nieuwe studie onthult dat bacteriële DNA kunnen zowel voorwaarts als achterwaarts worden gelezen vanwege de aanwezigheid van symmetrie in hun DNA-signalen1. Deze bevinding daagt de bestaande kennis uit over gentranscriptie, het mechanisme waarmee de genen worden getranscribeerd naar boodschapper-RNA voordat ze in eiwitten worden vertaald.
de trande scriptie van genen vereist normaal gesproken de aanwezigheid van een promotorgebied vóór de start van het gen dat verantwoordelijk is voor de transcriptie-initiatie van een bepaald gen en een terminatorgebied dat vereist is voor het stoppen van de transcriptie om de intactheid van het transcript van volledige lengte te verzekeren. Deze promotor- en terminatorregio's zijn meestal unidirectioneel van aard en zijn betrokken bij: transcriberen het gen in de voorwaartse richting. In de huidige studie onder leiding van professor David Grainger en collega's van de Universiteit van Birmingham, werd onthuld dat 19% van de transcriptionele startplaatsen in E. coli zijn geassocieerd met een bidirectionele promotor. Deze bidirectionele promotors komen veel voor in bacteriën en archaea en bezitten een zodanige symmetrie dat de basen die nodig zijn voor transcriptie-initiatie aanwezig zijn op beide strengen van DNA in tegenstelling tot op de enkele streng. Bij bacteriën is al aangetoond dat de terminatorgebieden bidirectioneel van aard zijn2.
De implicaties van bidirectionele transcriptie-initiatie zijn momenteel onduidelijk en rechtvaardigen verder onderzoek en onderzoek. Betekent dit dat er meer informatie kan worden getranscribeerd uit een beperkt gebied van het genoom of helpt het om leesbotsingen met andere sequenties te voorkomen? Of suggereert het aanvullende regulerende mechanismen om gentranscriptie te controleren. De volgende stap zou zijn om onderzoek te doen naar dit mechanisme in gist, een eencellige eukaryoot.
De ontdekking van bidirectionele transcriptie kan enorme implicaties hebben op het gebied van biotechnologie en gezondheidszorg, aangezien de moderne geneeskunde in hoge mate afhankelijk is van hoe genen te moduleren om ze aan en uit te zetten, waardoor de ziekte wordt verlicht.
***
Referenties
- Warman, EA, et al. Wijdverbreide divergente transcriptie van bacteriële en archaeale promoters is een gevolg van DNA-sequentiesymmetrie. 2021 Natuur Microbiologie. DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-021-00898-9
- Ju X, Li D en Liu S. Volledige RNA-profilering onthult doordringende bidirectionele transcriptieterminators in bacteriën. Nat Microbiol 4, 1907-1918 (2019). DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-019-0500-z
