Genetikere opdager to forskellige måder for transkriptionsterminering

Helge Grosshans og hans gruppe ved Friedrich Miescher Institut for Biomedicinsk Forskning (FMI) har identificeret to forskellige måder for transkriptionsterminering – en afhængig af, og en uafhængig af, den stærkt konserverede exoribonuclease XRN2. I et frugtbart samarbejde mellem wet-lab og beregningsbiologer, de fandt ud af, at promotoren for et gen bestemmer mekanismen for afslutning af dets transkription.

Når genetisk information transskriberes fra DNA til RNA, det er vigtigt ikke kun hvor processen starter, men også hvor den stopper. Fejl ved terminering forårsager "gennemgang" i tilstødende gener, forstyrre deres regulering eller generere spildende og muligvis skadelige fusionstranskripter. Men, som FMI -gruppeleder Helge Grosshans påpeger, "Transkriptionsterminering har stort set været en sort boks; bortset fra en ny konsensus om vigtigheden af ​​et protein kendt som exoribonuclease 2 (XRN2), lidt var kendt om relevante faktorer og mekanismer."

Grosshans og hans gruppe har nu set nærmere på transkriptionsterminering hos rundormen Caenorhabditis elegans. Deres resultater er blevet offentliggjort i tidsskriftet Gener og udvikling .

I deres undersøgelse, forskerne undersøgte virkningerne af inaktivering af XRN2. De fandt ud af, at transkription ikke kunne afsluttes i enderne af mange gener - som forventet. uventet, imidlertid, for mange andre gener, opsigelse skete normalt. Grosshans kommenterer:"Vores resultater viser, at nogle gener kræver XRN2 for terminering, hvorimod andre ikke gør. Faktisk, transkription af sidstnævnte ser ud til at være modstandsdygtig over for terminering af XRN2-aktivitet."

Yderligere analyse af de to klasser af gener afslørede, at afslutningsmåden var specificeret af genpromotorer. Grosshans forklarer:"Dette var en stor overraskelse. Promotorerne støder op til det transskriptionelle startsted, bestemme hvornår og hvor transskription begynder, hvorimod terminering sker i den fjerne ende af et gen. Vi ville have forventet at finde faktorer, der bestemmer opsigelsesmåden nær selve opsigelsesstedet; i stedet, XRN2's evne til at terminere transkription var allerede specificeret af promotoren."

Baseret på denne observation og det faktum, at XRN2 binder til begge klasser af gener - dem, der kræver det for terminering og dem, der ikke gør det - foreslår forskerne to virkemåder til transkriptionsterminering. I den første tilstand, interaktionen mellem XRN2 og transkriptionsmaskineriet for enden af ​​et gen adskiller dette maskineri fra DNA'et, frigivelse af udskriften. I den anden, transskriptionsmaskineriet kan variere i sammensætning eller konfiguration, forhindrer XRN2 i at forstyrre dets interaktion med DNA. Afslutning er så resultatet af andre molekylære processer.

Grosshans konkluderer:"Vores resultater er et første skridt mod en bedre forståelse af transkriptionsterminering. Et vigtigt spørgsmål, der skal besvares nu, er, hvilke faktorer der driver XRN2-uafhængig opsigelse."