מחקר חדש מגלה כי חיידק ה-DNA can be read either forwards or backwards due to the presence of symmetry in their ה-DNA אותות1. ממצא זה מאתגר את הידע הקיים לגבי שעתוק גנים, המנגנון שבאמצעותו הגנים מתועתקים ל-RNA שליח לפני שהם מתורגמים לחלבונים.
הטראןסקריפט של גנים מצריך בדרך כלל נוכחות של אזור פרומטור לפני תחילת הגן שאחראי על התחלת התמלול של גן מסוים ואזור terminator הנדרש לעצירת התמלול כדי להבטיח שלמות התמליל באורך מלא. אזורי מקדם וטרמינטור אלו הם בדרך כלל חד-כיווניים באופיים ומעורבים ב תמלול הגן בכיוון קדימה. במחקר הנוכחי בהובלת פרופסור דיוויד גריינג'ר ועמיתיו באוניברסיטת ברמינגהם, נחשף כי 19% מאתרי ההתחלה לתמלול ב החיידק קשורים למקדם דו-כיווני. מקדמים דו-כיווניים אלו נפוצים בחיידקים ובארכאים ובעלי סימטריה באופן שהבסיסים הנדרשים להתחלת שעתוק נמצאים בשני הגדילים של ה-DNA בניגוד לגדיל הבודד. כבר הוכח בחיידקים שאזורי הטרמינטור הם דו-כיווניים באופיים2.
ההשלכות של התחלת שעתוק דו-כיוונית אינן ברורות כיום ומחייבות מחקר וחקירה נוספים. האם זה אומר שניתן לתמלל מידע נוסף מאזור מוגבל של הגנום או שזה עוזר להימנע מקריאת התנגשויות עם רצפים אחרים? או האם הוא מציע מנגנונים רגולטוריים נוספים לשלוט על שעתוק גנים. השלב הבא יהיה לערוך מחקר ולחקור את המנגנון הזה בשמרים, אוקריוט חד-תא.
לממצא של שעתוק דו-כיווני יכולות להיות השלכות עצומות בתחום הביוטכנולוגיה והבריאות, שכן הרפואה המודרנית תלויה באופן משמעותי באופן בו ניתן לווסת גנים כדי להפעיל ולכבות אותם, ובכך להקל על המחלה.
***
הפניות
- Warman, E. A., et al. Widespread divergent transcription from bacterial and archaeal promoters is a consequence of ה-DNA-sequence symmetry. 2021 Nature Microbiology. DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-021-00898-9
- Ju X, Li D ו-Liu S. פרופיל RNA באורך מלא חושף מסימי שעתוק דו-כיווני מתפשטים בחיידקים. Nat Microbiol 4, 1907–1918 (2019). DOI: https://doi.org/10.1038/s41564-019-0500-z
