Generering af komplekse gen-arkitekturer i det humane genom
Intense studier de seneste 10-15 år har vist, at det humane genom transskriberes på en måde, der er langt mere kompliceret, end man tidligere troede. Et samarbejde mellem forskere fra Aarhus og København afslører nu nogle underliggende principper, der fører til sådan varieret genomaktivitet.
Torben Heick Jensens og Albin Sandelins forskningsgrupper har tidligere fastslået, at for størstedelen af de menneskelige gener sker transskription på begge strenge fra deres transskriptions startsted, der typisk producerer en mRNA fra den ene streng og et hurtigt nedbrudt transkript, kaldet ’PROMPT’, fra den anden streng (se figur). Nedbrydningen af PROMPTs er forbundet med DNA sekvensmønstre, der ikke findes i mRNA genområdet, hvilket sikrer, at det samlede udbytte fra promotorer primært er mRNA.
Men det humane genom er komplekst: gener er ofte lokaliseret sammen med deres promotorer meget tæt på hinanden. I nærværende undersøgelse, der er offentliggjort i Nature Genetics, har de to forskergrupper samarbejdet med forskere fra MIT, Stanford University og EMBL for at studere biogenese af PROMPTs i sådanne komplekse områder. De fandt, at hvis gen-startsteder er tæt på hinanden, bliver PROMPTs genereret men ikke nedbrudt, fordi den begrænsede plads mellem genpromotorer ikke giver mulighed for tilstedeværelsen af DNA-sekvensmønstre, der er nødvendige for PROMPTs henfald. I stedet bliver PROMPTs længere, og etablerer hermed nye mRNA produkter fra de to nabogenpromotorer.
Ved at undersøge denne proces kunne forskerne definere generelle regler for gentransskription, PROMPT generering og skabelsen af nye gen-startsteder, hvorfra udvikling kan forme den transskriptionelle aktivitet af genomer. Disse generelle principper kan hjælpe med at forklare det humane genoms store kompleksitet og skabe modeller for, hvordan gener og hele genomer udvikler sig over tid - modeller, som nu kan testes.
Link til den videnskabelige artikel i Nature Genetics.
Mere information
Professor Torben Heick Jensen
Institut for Molekylærbiologi og Genetik
Center for mRNP Biogenese og Metabolisme
Aarhus Universitet
thj@mb.au.dk - mobil: 60202705