Wo man beim DNA-Transkriptionsprozess anfängt
RNA-Polymerase II (RNAPII) ist ein Enzym, das die Transkription von DNA beschleunigt, um Präkursoren für den nächsten Schritt in der Proteinsynthese zu produzieren. Das EU-finanzierte DTSSCP-Projekt (Determinants of mammalian transcription start site selection and core promoter usage) hat die Transkriptionsinitiation aus zwei Blickwinkeln untersucht – DNA-Sequenz und epigenetische Chromatinänderungen. Die Forscher fanden heraus, dass die Chromatingenauigkeit den Standort des Kernpromotoren, die Menge an RNAPII beim Promotoren und Menge an Messenger-RNA beim Promotoren vorhersagen kann. Die geschwindigkeitsbegrenzende Regelung der Genaktivierung durch RNAPII-Störungen könnte auch durch Histonmodifikationen um den Transkriptionsstartpunkt herum antizipiert werden. Durch die Analyse der Verteilung von kleinen RNA-Molekülen oberhalb, innerhalb und unterhalb des Transkriptionsstartpunktes hat das Projektteam herausgefunden, dass die asymmetrische Sequenzverteilung um die menschlichen Genpromotoren herum in einem direktionalen Ausstoß von RNA von einem ansonsten bidirektionalen Transkriptionsprozess resultiert. Promotorsequenzen können daher mit abortiver Transkription oder RNAPII-Verlängerung verbunden werden. Enhancer steigern die Transkription der Transkriptionsstelle. Die Wissenschaftler fertigten einen Enhancer-Atlas an, um einzelne Nukleotidänderungen in Verbindung mit Krankheiten zu identifizieren und um zwischen überall vorhandenen und zellspezifischen Enhancern zu unterscheiden. Außerdem erklärt die Redundanz von Enhancern die Stärke der Genexpression. Die Auswirkungen dieser Forschung sind weitreichend, da die Regelung der Genexpression besonders wichtig für eine gleichmäßige und effektive Entwicklung in allen Organismen ist. Die Forschungsergebnisse wurden in renommierten Fachzeitschriften wie "Nature", "BMC Genomics and Trends in Genetics" und "Nature Structural and Molecular Biology" veröffentlicht.
Schlüsselbegriffe
DNA-Transkription, Transkriptionsstartpunkte, RNAPII, Promotor, Enhancer
