DNA สามารถอ่านได้ทั้งแบบเดินหน้าและถอยหลัง

การศึกษาใหม่พบว่าแบคทีเรีย ดีเอ็นเอ สามารถอ่านไปข้างหน้าหรือข้างหลังได้เนื่องจากมีสมมาตรอยู่ในนั้น ดีเอ็นเอ สัญญาณ¹. การค้นพบนี้ท้าทายความรู้ที่มีอยู่เกี่ยวกับการถอดรหัสยีน ซึ่งเป็นกลไกที่ยีนถูกถ่ายทอดไปยัง RNA ของผู้ส่งสารก่อนที่จะแปลเป็นโปรตีน

ทรานscription ของยีนโดยปกติจำเป็นต้องมีภูมิภาคโปรโมเตอร์ก่อนที่จะเริ่มยีนที่มีหน้าที่ในการเริ่มต้นการถอดรหัสของยีนเฉพาะและบริเวณเทอร์มิเนเตอร์ที่จำเป็นสำหรับการหยุดการถอดรหัสเพื่อให้แน่ใจว่าการถอดเสียงแบบเต็มความยาว ภูมิภาคโปรโมเตอร์และเทอร์มิเนเตอร์เหล่านี้มักจะมีลักษณะทางเดียวและเกี่ยวข้องกับ ถ่ายทอด ยีนในทิศทางไปข้างหน้า ในการศึกษาปัจจุบันที่นำโดยศาสตราจารย์ David Grainger และเพื่อนร่วมงานที่มหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮม พบว่า 19% ของไซต์เริ่มต้นการถอดความใน E. coli มีความเกี่ยวข้องกับโปรโมเตอร์แบบสองทิศทาง โปรโมเตอร์แบบสองทิศทางเหล่านี้พบได้ทั่วไปในแบคทีเรียและอาร์เคีย และมีความสมมาตรในลักษณะที่เบสที่จำเป็นสำหรับการเริ่มต้นการถอดรหัสมีอยู่ทั้งสองเส้นของ ดีเอ็นเอ ตรงข้ามกับสายเดี่ยว มีการแสดงแล้วในแบคทีเรียว่าบริเวณเทอร์มิเนเตอร์มีลักษณะสองทิศทาง².

ความหมายของการเริ่มต้นการถอดความแบบสองทิศทางยังไม่ชัดเจนและรับประกันการวิจัยและการตรวจสอบเพิ่มเติม นั่นหมายความว่าข้อมูลเพิ่มเติมสามารถถอดความจากบริเวณที่จำกัดของจีโนมหรือช่วยหลีกเลี่ยงการอ่านการชนกันของลำดับอื่นๆ ได้หรือไม่ หรือไม่ก็แนะนำกลไกการกำกับดูแลเพิ่มเติมเพื่อควบคุมการถอดรหัสยีน ขั้นตอนต่อไปคือการทำวิจัยและตรวจสอบกลไกนี้ในยีสต์ ซึ่งเป็นยูคาริโอตเซลล์เดียว

การค้นพบการถอดรหัสแบบสองทิศทางอาจมีนัยสำคัญอย่างมากในด้านเทคโนโลยีชีวภาพและการดูแลสุขภาพ เนื่องจากยาแผนปัจจุบันขึ้นอยู่กับวิธีการปรับยีนเพื่อเปิดและปิดยีนอย่างมาก ซึ่งจะช่วยบรรเทาโรคได้

***

อ้างอิง

1. Warman, EA, และคณะ การถอดความแบบกระจายอย่างกว้างขวางจากโปรโมเตอร์แบคทีเรียและอาร์เคียลเป็นผลมาจาก ดีเอ็นเอ- สมมาตรของลำดับ 2021 จุลชีววิทยาธรรมชาติ. ดอย: https://doi.org/10.1038/s41564-021-00898-9
2. Ju X, Li D และ Liu S. การทำโปรไฟล์ RNA แบบเต็มความยาวเผยให้เห็นจุดสิ้นสุดการถอดรหัสแบบสองทิศทางที่แพร่หลายในแบคทีเรีย แนท ไมโครไบโอล 4, 1907–1918 (2019). ดอย: https://doi.org/10.1038/s41564-019-0500-z