Un nuovo studio rivela che batterico DNA possono essere letti sia in avanti che all'indietro a causa della presenza di simmetria nei loro segnali del DNA1. Questa scoperta mette in discussione le conoscenze esistenti sulla trascrizione genica, il meccanismo mediante il quale i geni vengono trascritti nell'RNA messaggero prima di essere tradotti in proteine.
Il traniscrizione di geni normalmente richiede la presenza di una regione del promotore prima dell'inizio del gene responsabile dell'inizio della trascrizione di un particolare gene e di una regione del terminatore richiesta per interrompere la trascrizione per garantire l'integrità del trascritto a lunghezza intera. Queste regioni del promotore e del terminatore sono generalmente di natura unidirezionale e sono coinvolte trascrizione il gene nella direzione in avanti. Nell'attuale studio condotto dal professor David Grainger e colleghi dell'Università di Birmingham, è stato rivelato che il 19% dei siti di inizio trascrizionale in E. coli sono associati a un promotore bidirezionale. Questi promotori bidirezionali sono comuni nei batteri e negli archaea e possiedono simmetria in modo tale che le basi richieste per l'inizio della trascrizione siano presenti su entrambi i filamenti di DNA al contrario del singolo filo. È già stato dimostrato nei batteri che le regioni del terminatore sono di natura bidirezionale2.
Le implicazioni dell'inizio della trascrizione bidirezionale non sono attualmente chiare e meritano ulteriori ricerche e indagini. Ciò significa che più informazioni possono essere trascritte da una regione limitata del genoma o aiuta a evitare collisioni di lettura con altre sequenze? Oppure suggerisce ulteriori meccanismi regolatori per controllare la trascrizione genica. Il prossimo passo sarebbe fare ricerca e studiare questo meccanismo nel lievito, un eucariote unicellulare.
La scoperta della trascrizione bidirezionale può avere enormi implicazioni nel campo della biotecnologia e dell'assistenza sanitaria poiché la medicina moderna dipende in modo significativo da come modulare i geni per attivarli e disattivarli, alleviando così la malattia.
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Riferimenti
- Warman, EA, et al. La trascrizione divergente diffusa da promotori batterici e archeali è una conseguenza della simmetria della sequenza di DNA. 2021 Natura microbiologia. DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-021-00898-9
- Ju X, Li D e Liu S. La profilazione dell'RNA a lunghezza intera rivela terminatori di trascrizione bidirezionali pervasivi nei batteri. Nat Microbiol 4, 1907–1918 (2019). DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-019-0500-z
